Технология натуральных эфирных масел и синтетических душистых веществ - Сидоров И.И., Турышева Н.А., Фалеева Л.П., Ясюкевич Е.И.

Автор: Сидоров И.И. Турышева Н.А. Фалеева Л.П. Ясюкевич Е.И.
Теги: эфирные масла парфюмерия косметические средства химическая технология химические производства пищевая промышленность
Год: 1984
Похожие
Справочник технолога эфирномасличного производства
Основы производства парфюмерии и косметики
Технология производства парфюмерно-косметических продуктов
Энциклопедический словарь лекарственных, эфирномасличных и ядовитых растений
Текст
                    ББК 35.68
Т38
УДК 665.52.011(075)
6/7/.!?
77>8
И. И. Сидоров, Н. А. Турышева
Л. П. Фалеева, Е. И. Ясюкевич
Т38 Технология натуральных эфирных масел и синтетиче-
ских душистых веществ/ Сидоров И. И., Турышева Н. А.,
Фалеева Л. П., Ясюкевич Е. И. М.: Легкая и пищевая
пром-сть, 1984.— 368 с.
В книге приведены сведения об эфирномасличном сырье. Описана 'техноло-
гия получения эфирных масел и синтетических душистых веществ. Даны основы
проектирования предприятий, вырабатывающих эфириые масла и синтетические
душистые вещества.
Книга предназначена в качестве учебника для техникумов пищевой про-
мышленности.
2803060000—015
Т	044(01)—84	15—84
ББК 35.68
6П7.9
Рецензенты: Калужский техникум пищевой промышленности (инж.
А. С. Супрун) и канд. техн, наук Е. Н. Киселева.
716130
© Издательство «Легкая и пищевая
промышленность», 1984.
ВВЕДЕНИЕ
Эфирные масла и синтетические душистые вещества явля-
ются основным сырьем для производства парфюмерно-космети-
ческих изделий и пищевых эссенций.
В последние годы синтетические душистые вещества приоб-
рели большое значение для изготовления отдушек для туалет-
ных мыл, синтетических моющих средств, изделий из пласт-
масс, заменителей кожи и многих других товаров пищевой и
химической промышленности. Из выпускаемых отечественной
промышленностью в настоящее время душистых веществ 80 %
приходится на долю синтетических.
Удельный вес использования синтетических душистых ве-
ществ в композициях для одеколонов составляет около 75 %,
в композициях для- отдушивания туалетных мыл и синтетиче-
ских моющих средств — почти 90 %, в пищевых ароматических
эссенциях — около 80%.
Парфюмерно-косметическая промышленность возникла в Рос-
сии в 40-х годах прошлого века. Почти все предприятия нахо-
дились в руках иностранных капиталистов, сырьевая база
в стране отсутствовала, производство находилось на крайне
низком техническом уровне. Эфирные масла, синтетические ду-
шистые вещества, готовые композиции ввозились из-за гра-
ницы.	*
Краткий исторический обзор освоения эфирномасличных рас-
тений. Эфирномасличные растенйя привлекали к себе внима-.
ние людей с глубокой древности. Памятники, культуры дале-
ких эпох свидетельствуют oi тбм, что юсвоефц^йх в различных
районах мира происходило неодновременнОГ'ймело свои харак-
терные черты. Известно, что египтяне за 6 тыс. лет до наших
дней умели получать из растений скипидар и другие душистые
вещества, применяли их в ритуальных., обрядах. Задолго до
нашего летоисчисления индийцы овладели простейшими спо-
собами получения душистых вод, розового и лемонграссового
эфирных масел. В Японии более 2 тыс. лет назад получали
не только мятное масло, но и выделяли из него ментол. Однако
эти знания распространялись очень медленно. Потребление
душистых вод и растений, эфирных и особенно благовонных
масел в древнем мире достигло расцвета и приобрело поистине
колоссальный размах в период упадка Римской империи.
Следующий, средневековый, этап в познании и использова-
нии душистых растений связан с периодом развития алхимии
в VIII—X вв. Алхимики в поисках «жизненного эликсира» уде-
ляли много внимания эфирномасличным растениям. С появле-
з
нием особого медицинского направления алхимии — ятрохи-
мии — душистые воды и эфирные масла стали широко при-
меняться в лечебных целях. Первый список из 56 наименова-
ний эфирных»масел был опубликован в «Нюрнбергской апте-
карской таксе» в 1454 г. В конце XV в. в труде страсбургского
врача Иеронима Бруншвига «Книга по дистилляции» появи-
лось подробное описание перегонки эфирных масел. XVI в. был
самым плодотворным в изучении эфирномасличных растений,
особенно европейской флоры, в накоплении наблюдений и све-
дений о составе и получении эфирных масел, список которых
увеличился до 108 наименований. К середине XVIII в. было по-
лучено еще 24 эфирных масла. В это время к методам перера-
ботки растений дистилляцией и мацерацией прибавились
анфлераж и механический метод, а во второй половине XIX сто-‘
летия — экстракция летучими растворителями; многие эфирно-
масличные растения стали возделывать в культуре.
В настоящее время для производства эфирных масел ис-
пользуется около 200 наименований эфирномасличных расте-
ний. Мировое производство эфирных масел из культурных и ди-
корастущих эфироносов колеблется в пределах 20—25 тыс. т
в год в зависимости от климатических условий и конъюнктуры
рынка. В количественном отношении на первом месте стоит
цитронелловое эфирное масло, годовая выработка которого до-
стигает 3500 т, на втором — мятное, затем камфорное, цитру-
совое, эвкалиптовое, гвоздичное и т. д.
Развитие, состояние и задачи эфирномасличной промышлен-
ности СССР. В Советском Союзе производится около 6—8 %
эфирных масел от общего количества, получаемого в мире. По
выработке таких масел, как кориандровое, розовое, мускатно-
шалфейное, азалиевое, СССР занимает первое место.
Эфирномасличная промышленность нашей страны создана
после Великой Октябрьской социалистической революции. Не-
смотря на богатейшую флору и благоприятные почвенно-кли-
матические условия, в царской России возделывали в мелких
крестьянских хозяйствах на площади около 6,6 тыс. га только
четыре культуры: анис, фенхель, мяту и кориандр; собирали
.дикорастущий тмин. Большую часть продавали иностранным
купцам. Мяту, а также оставшееся от продажи другое сырье и
отходы от его сортировки перерабатывали на примитивных ку-'
-старных установках. Общий уровень производства эфирных ма-
сел накануне первой мировой войны не превышал 100 т в год.
Большое количество эфирных масел для парфюмерно-космети-
ческого, фармацевтического, мыловаренного и других произ-
водств ввозилось из-за границы.
Войны 1914—1920 гг. привели к уничтожению плантаций и
разрушению установок по переработке сырья. В 1922 г. сохра-
нилось всего 5 га плантаций. Сразу же после окончания граж-
данской войны наряду с развитием других отраслей промыш-
4
ленности встал вопрос о скорейшем создании и развитии оте-
чественной эфирномасличной промышленности.
С 1923 г. была начата реализация широкого круга намечен-
ных мероприятий, обеспечивших создание и развитие эфирно-
масличной промышленности и ее сырьевой базы. Развернутые
в широком масштабе работы в области изучения сырьевых ре-
сурсов страны, селекции и введения в культуру новых эфиро-
носов, освоению приемов их возделывания в местных условиях
обеспечили быстрое развитие сырьевой базы промышленности.
К 1940 г. площади плантаций достигли 170 тыс. га, было по-
строено 30 заводов, на которых перерабатывали сырье куль-
турных и дикорастущих растений и получали более 30 наиме-
нований продукции.
В Великую Отечественную войну основные районы произ-
водства эфирных масел оказались в зоне военных действий,
плантации и заводы были уничтожены. Выработка эфирных
масел в первый послевоенный год составила всего 7 % от до-
военного уровня. Восстановление промышленности, потребовав-
шее много средств и сил, завершилось в середине 50-х годов.
В настоящее время эфирномасличные растения возделывают
и заготавливают в 12 союзных республиках в специализирован-
ных совхозах эфирномасличной промышленности и ВО «Лек-
распром» медицинской промышленности, а также в колхозах.
Кроме того, заготавливается дикорастущее сырье, использу-
ются некоторые отходы сельского хозяйства, лесоразработок
и смежных отраслей пищевой промышленности. Около 50 ви-
дов растений служат источником зернового, травянистого, цве
точного и корневого эфирномасличного сырья, которое перера-
батывают в сухом и свежем виде различными методами, в ре-
зультате чего получают эфирные масла, конкреты, абсолютные
масла, резиноиды, СО2-экстракты.
Предприятия," перерабатывающие эфирномасличное сырье,
относятся к пищевой, медицинской и лесохимической промыш-
ленности. По своей структуре они представляют специализиро-
ванные совхозы-заводы, заводы, комбинаты, а также цехи или
заводь! в системе предприятий других отраслей пищевой про-
мышленности.
Свыше 90% эфирных масел, исключая масла хвойных де-
ревьев, получаемых в лесохимической промышленности, произ-
водят предприятия эфирномасличной промышленности. Эфирно-
масличная отрасль является отраслью пищевой промышленно-
сти. В системе Минпищепрома 60 специализированных эфирно-
масличных предприятий, из которых 12 совхозов, 41 совхоз-
завод, 7 заводов и комбинатов расположены в РСФСР, Укра-
инской ССР, Молдавской ССР, Грузинской ССР, Армянской
ССР; • Азербайджанской ССР, Киргизской ССР и Таджик-
ской ССР.
Эфирномасличная промышленность СССР отличается от за-
5
рубежной высокой концентрацией и техническим уровнем про-
изводства, хорошо поставленной селекционной работой. Так,
переработка основной эфирномасличной культуры — корианд-
ра— сосредоточена на двух предприятиях с суточной произво-
дительностью 140 и 240 т; производительность Октемберянского
завода достигает 1000 т герани в сутки; Адыгейский завод мо-
жет перерабатывать до 1000 т/сут сырья нескольких видов по
различной технологии; производительность некоторых заводов,
перерабатывающих розу, превышает 100 т/сут и т. д. Это обес-
печивается высоким техническим уровнем производства, широ-
ким использованием высокопроизводительных аппаратов непре-
рывного действия различного назначения, производственных ли-
ний на их основе, на которых перерабатывается свыше 90 %
сырья.
В соответствии с современным направлением развития на-
родного хозяйства в последние годы осуществляется дальней-
шая концентрация эфирномасличного производства путем соз-
дания специализированных агропромышленных объединений,
в состав которых входят совхозы, совхозы-заводы, заводы и ком-
бинаты. Это позволило увеличить в ряде совхозов долю посев-
ных площадей под эфирномасличными культурами до 40—
45 % и выращивать в совхозах до 55—60 % травянистого и цве-
точного сырья от общих заготовок в стране; улучшить работу
по возделыванию посадочного материала, повысить уровень ме-
ханизации.
Еще более высокая ступень организации производства — со-
единение агропромышленных объединений с научно-исследова-
тельскими учреждениями. По такому типу в Молдавской ССР
организовано научно-производственное агропромышленное объ-
единение по эфирномасличным культурам и маслам «Молд-
эфирмаслопром», в составе которого совхоз-заводы и совхозы,
а также опытная селекционная станция.
Совершенствованием технологии переработки эфирномас-
личного сырья, созданием аппаратов и машин, селекцией эфи-
роносов и разработкой агроприемов их возделывания занима-
ется целый ряд научных учреждений. Среди них главное место
занимает научно-производственное объединение по эфирномас-
личным культурам и маслам, в системе которого Всесоюзный
научно-исследовательский институт эфирномасличных культур
(ВНИИЭМК), государственное специализированное конструк-
торское бюро по сельхозмашинам и аппаратам для возделы-
вания и переработки эфирномасличного сырья (ГСКБ), Все-
союзный селекционный центр по эфироносам, опытные селек-
ционные станции в различных республиках, обширное опытное
хозяйство ВНИИЭМК, несколько эфирномасличных заводов и
машиностроительный завод. Среди научных учреждений — два
научно-исследовательских института пищевой промышленности,
Государственный Никитский Ботанический сад и др.
6
Дальнейшее развитие народного хозяйства обязывает кол-
лективы сельскохозяйственных и промышленных предприятий,
научно-исследовательских учреждений стремиться к всемерной
интенсификации эфирномасличного производства, а значит,
улучшать качество и ассортимент эфирномасличного сырья,
комплексно использовать сырье, перерабатывать его без отхо-
дов, извлекать из него другие ценные вещества, совершенство-
вать технику и технологию переработки эфирномасличного
сырья с целью повышения выхода и улучшения качества эфир-
hAix масел и других целевых продуктов, а также приведения
эфирномасличного производства в соответствие с требованиями
охраны природы. Решение этих задач будет способствовать до-
стижению наилучших результатов при одновременном сниже-
нии производственных затрат на изготовление продукций.
Технико-экономические показатели эфирномасличного про-
изводства в первую очередь зависят от качества сырья. В то
же время действующие стандарты недостаточно отражают тре-
бования промышленности. Поэтому специалист-технолог обя-
зан всесторонне знать эфирномасличное сырье и его свойства.
Сырье и извлекаемые из него душистые вещества претерпевают
большие или меньшие изменения в процессах переработки.
В связи с этим производственные показатели по выходу и ка-
честву продукции зависят от организации производства и тех-
нологических режимов процессов переработки, начиная с хра-
нения сырья. В эфирномасличном производстве имеются боль-
шие неиспользованные резервы, реализовать которые под силу
специалистам, знающим общие закономерности технологических
процессов и разбирающимся в индивидуальных особенностях
переработки эфирномасличного сырья. Именно сочетание глу-
бокого знания сырья и процессов его переработки поможет
специалистам отрасли успешно решить современные задачи,
стоящие перед эфирномасличной промышленностью.
Развитие, состояние и задачи промышленности синтетиче-
ских душистых веществ (СДВ). Бурное развитие синтетиче-
ской органической химии, начавшееся в 60-годах прошлого сто-
летия,-послужило основой и для развития химии СДВ.
Вслед за установлением строения ряда душистых веществ
был проведен их синтез на базе продуктов коксобензольной,
нефтяной и химической промышленности.
В 1868 г. был получен кумарин, в 1874 г.— ванилин,
в 1897 г.— индол и метилантранилат. Наряду с этим химиками
были синтезированы душистые вещества, не встречающиеся
в природе: нитросоединения с мускусным запахом, иононные
соединения с запахом цветов фиалки, гидроксицитронеллаль
с нежным запахом цветов липы.
Однако эти научные исследования не могли быть исполь-
зованы на практике вследствие крайне низкого уровня разви-
тия химической промышленности в царской России.
7
После Великой Октябрьской социалистической революции
с ростом материального благосостояния и культурного уровня
населения парфюмерия стала предметом массового потребле-
ния. -Возникла необходимость в создании отечественной про-
мышленности душистых веществ и освобождении от иностран-
ной зависимости. Нужно было построить новые химические
предприятия, подготовить кадры инженеров, техников, аппа-
ратчиков, организовать научные исследования по разработке
промышленных методов получения душистых веществ. Для ре-
шения этих задач в 1927 г. в Москве были созданы Экспери-
ментальный завод и научно-исследовательская лаборатория по
синтезу душистых веществ, а в Ленинграде — исследователь-
ская лаборатория технологии синтеза душистых веществ, кото-
рая в 1932 г. вошла в состав построенного к этому времени
Ленинградского завода синтетической ароматики. В 1932 г.
был создан Всесоюзный научно-исследовательский институт
эфирномасличной промышленности.
Это были годы бурного и плодотворного развития химии
душистых веществ. К работе по душистым веществам были
привлечены выдающиеся ученые нашей страны: П. П. Шорыгин,
А. Е. Фаворский, С. С. Наметкин, В. М. Родионов, В. Е. Ти-
щенко, Л. Я. Брюсова, В. Н. Белов, Н. А. Преображенский,
С. И. Лурье, В. И. Исагулянц и многие другие. Благодаря
участию в работе опытных ученых-химиков был внесен боль-
шой вклад в химию душистых веществ. Так, в 1928 г. Б. Н.Ру-
товский и А. И. Королев опубликовали методику синтеза а-
амилкоричного альдегида. В 1932 г. А. Е. Чичибабин устано-
вил строение мускуса-кетона, а О. А. Зейде и Б. М. Дубинин —
строение мускуса амбрового. В 1931 г. П. П. Шорыгин с сотруд-
никами разработал технический метод синтеза фенилэтилового
спирта, в 1934 г. А. Е. Фаворский на основе открытой им
раньше реакции карбонильных соединений с ацетиленом описал
метод синтеза винилкарбинолов. В 1935 г. Б. А. Арбузов открыл
реакцию изомеризации бициклических терпенов в алифати-
ческие.
Этот способ в настоящее время широко используется для
синтеза целого ряда душистых веществ из а- и 0-пиненов.
В 1933—1938 гг. С. С. Наметкиным были проведены работы
по синтезу душистых веществ из касторового масла, в резуль-
тате чего была разработана технология получения дигидрожас-
мона, ундекалактона, нонилового альдегида и др. На основа-
нии работ В. И. Исагулянца, Е. К. Смоляниновой, С. С. Намет-
кина было использовано для синтеза линалилацетата, цитраля,
ионона, метилионона кориандровое масло. В течение 1927—
1940 гг. были внедрены в промышленность методы синтеза мно-
гих сложных эфиров, мускусов, кумарина, гелиотропина, ко-
ричного спирта, гидроксицитронеллаля и др. В эти же годы
в Ленинграде был освоен производственный способ получения
8
ванилина. К 1940 г. отечественная промышленность, представ-
ленная несколькими заводами в Москве и Ленинграде, выпу-
скала свыше 600 т душистых веществ более 70 наименований.
В первые годы Великой Отечественной войны научно-иссле-
довательские работы по душистым веществам почти прекрати-
лись. Но уже в 1944 г. Центральная научно-исследовательская
лаборатория Главпарфюмера возобновила свою работу.
В 1945—1946 гг. под руководством В. Н. Елисеевой и
А. А. Баг были закончены исследования по синтезу цикламе-
нальдегида, Л. Я- Брюсовой был значительно усовершенство-
ван метод получения кумарина.
В 1946 г. на базе Центральной научно-исследовательской ла-
боратории в Москве был организован Всесоюзный научно-ис-
следовательский институт синтетических и натуральных души-
стых веществ (ВНИИСНДВ), Позднее, в 1959 г., в Калуге был
создан филиал ВНИИСНДВ. Производство душистых веществ
значительно возросло со строительством и пуском в 1948 г.
Калужского комбината синтетических душистых веществ.
Перед наукой были поставлены новые задачи по аппаратур-
но-технологическому оформлению методов получения душистых
веществ и их очистки, которые успешно были решены.
В послевоенные годы были разработаны производственные
способы синтеза целого ряда ценных душистых веществ, таких,
как пентадеканолид, санталидол, ментол, ирон и многие дру-
гие. В Калужском филиале ВНИИСНДВ была создана про-
мышленная технология получения цитраля на основе химиче-
ского сырья.
Большие задачи поставлены перед отраслями промышлен-
ности эфирных масел и синтетических душистых веществ
. XXVI съездом КПСС по значительному росту уровня производ-
ства, расширению ассортимента и улучшению качества продук-
ции, комплексному использованию сырья и организации безот-
ходного производства, совершенствованию существующей и ос-
воению новой технологии и техники, улучшению условий труда,
соблюдению требований охраны окружающей среды, совершен-
ствованию организационной структуры предприятий и отраслей
в целом. Реализация поставленных задач будет способствовать
удовлетворению растущего спроса на товары народного потреб-
ления: высококачественные новые парфюмерные и косметиче-
ские изделия, различная продукция бытовой химии, пищевые
эссенции и т. п.
В соответствии с задачами, стоящими перед промышлен-
ностью, в книге приведены последние достижения в области
технологии и техники производства эфирных масел и синтети-
ческих душистых веществ.
Раздел I написан Н. А. Турышевой, раздел II — И. И. Сидо-
ровым, Л. П. Фалеевой и Е. И. Ясюкевич.
9
РАЗДЕЛ I
ТЕХНОЛОГИЯ НАТУРАЛЬНЫХ ЭФИРНЫХ МАСЕЛ
ГЛАВА 1. ЭФИРНОМАСЛИЧНОЕ СЫРЬЕ
Понятие об эфирномасличном сырье
и эфирных маслах
Эфирные масла получают из различных растений, извест-
ных под общим названием душистых, эфирномасличных, или
ароматических. Эти растения обладают определенным запахом,
обусловленным присутствием эфирных масел и смолистых ве-
ществ. В мире известно около 2500 видов душистых растений,
более 40 % их произрастает в тропиках, около 1100 видов об-;
наружено на территории СССР.
Эфирномасличные растения относятся к 87 семействам, са-•
мые многочисленные из них: губоцветные (Lamiaceae, или La-
biatae), зонтичные (Apiaceae, или Umbelliferae), сложноцвет- ;
ные (Asteraceae, или Compositae) и др.
Из всех известных растений, содержащих эфирные масла/J
промышленное значение имеет только около 200. Остальные не-£
используются потому, что обладают либо неинтересным соста- ./
вом масла, либо слишком малым его содержанием. В связи ’
с этим под эфирномасличным сырьем следует подразумевать
такой растительный материал, который содержит эфирное мас-
ло нужного качества в количествах, достаточных для промыш-
ленной переработки.
Эфирное масло распределяется по органам растения неравно-
мерно. Чаще всего оно сосредоточивается в каком-нибудь одном
органе (листьях, цветках, корнях, плодах) или в нескольких
органах (листьях и цветках, листьях и стеблях). Например,
в розе эфирное масло находится в цветках, герани розовой —
в листьях, ветиверии — в корнях, в мяте и базилике эвгеноль-
ном— в листьях и соцветиях, лавре благородном и эвкалип-
тах— в листьях и молодых ветвях. Поэтому в промышленно-
сти принято использовать не все растение, а только ту его часть,
которая содержит наибольшее количество эфирного масла. Это
так называемая промышленная часть эфирномасличного расте-
ния, или эфирномасличное сырье. На практике к сырью не-
редко относятся органы растений, которые фактически не содер-
жат эфирного масла и являются балластом, как, например,
стебли мяты, герани, базилика эвгенольного, непеты, лаванды
и др. Для подобного сырья очень важно соотношение органов
масличных и балластных. Содержание эфирного масла в таком
сырье в значительной мере определяется данным показателем.
Оно понижается с увеличением доли балластных органов,
ю
Содержание эфирного масла в различных видах эфирномас-
личного сырья колеблется в широких пределах: в соцветиях
акации белой и ландыша оно. составляет 0,04%; цветке розы
0,06—0,20%; соцветиях лаванды 1,0—2,0 %; плодах фенхеля
4,0—6,0%; плодах бадьяна —до 11,5 %; бутонах гвоздичного
дерева — до 22 %.
Эфирные масла. Эти масла образуются в растениях в про-
цессе их роста и развития. Они представляют собой жидкие
многокомпонентные смеси различных органических соединений,
которые обладают определенным -запахом, хорошо растворя-
ются в органических растворителях и очень ограниченно —
в воде; в отличие от жирных масел полностью испаряются и
не оставляют на бумаге жирных пятен.
В состав эфирных масел входят терпеноиды (более 500 наи-
менований), множество веществ ароматического ряда и алифа-
тического. Каждое эфирное масло состоит из большого числа
компонентов, среди которых один или несколько содержатся
в большем количестве, считаются главными, определяю!* на-
правление запаха и ценность эфирного масла. Например, из
20 известных компонентов кориандрового эфирного масла глав-
ным является третичный терпеновый алифатический спирт (ли-
налоол) с запахом цветков ландыша; из 120 обнаруженных ком-
понентов розового эфирного масла главными считаются спирты
с различными оттенками запаха розы (цитронеллол, гераниол,
нерол, фенилэтиловый спирт); среди 40 компонентов лавандо-
вого эфирного масла главные — линалилацетат (запах берга-
мота) и лавандулилацетат (цветочный запах).
Парфюмерные достоинства и ценность эфирного масла в ос-
новном обусловлены содержанием главных компонентов и со-
отношением между ними, если к главным относятся несколько
соединений. Так, качественное кориандровое эфирное масло
должно содержать не менее 65 % линалоола, а в лавандовом
эфирном масле при общем содержании сложных эфиров не ме-
нее 38 % четвертую часть их должен составлять лавандулила-
цетат. Еще более сложная зависимость между парфюмерной
оценкой масла и содержанием главных компонентов в розовом
масле.
Однако высокое содержание и оптимальное соотношение
главных компонентов в эфирном масле не могут быть един-
ственным критерием его качества. В ряде случаев эфирное
масло, отвечающее требованиям по этим показателям, полу-
чает низкую парфюмерную оценку благодаря присутствию дру-
гих компонентов с неприятными запахами или жгучим вкусом
в количествах, превышающих допустимые нормы. К таким ве-
ществам в розовом и других эфирных маслах относятся низко-
молекулярные органические кислоты, в лавандовом и корианд-
ровом — камфора, в гераниевом и мятном — ментон и т. д.
В связи с этим техническими условиями на эфирное масло обя-
11
зательно предусматриваются ограничительные нормы содержа-
ния соединений, ухудшающих запах.
Аромат эфирных масёл в растениях определенным образом
оттеняется микроколичествами целого ряда соединений. Так,
присутствие или отсутствие розеноксида, метилэвгенола, эвге-
нола, ацетальдегида влияет на парфюмерные достоинства розо-
вого масла, ментилацетата и ментофурана на запах мятного»
масла и т. д.
'' Душистые смолистые вещества, называемые смолами и баль-
замами. Они содержатся во многих растениях. Это—-сложные
смеси органических соединений, в основном дитерпенового
строения, вязкой консистенции, нелетучих с водяным паром,
растворимых в этиловом спирте и других растворителях. В смо- "
лах особенно широко распространены циклические смоляные
кислоты общей формулы C2qH30O2. Кроме того, в их состав вхо-
дят смоляные спирты, сложные эфиры смоляных кислот и раз-
‘ личных спиртов, углеводороды, дубильные вещества, фенолы
и др. Как правило, смолистые вещества присутствуют совместно
с эфирными маслами. Соотношение между ними варьирует
в очень широких пределах. Велика также разница в содержа-
нии смолистых веществ в различных видах эфирномасличного
сырья. Так, в цветках розы их около 0,5 % к абсолютно сухой
массе, в молодых ветвях ладанника — до 26 %.
xj Воски, воскообразные вещества. При переработке эфирно-
масличного сырья методом экстракции совместно с эфирным
маслом и смолами извлекаются воски. Это жироподобные не-
летучие вещества, твердые при обычной температуре, легко
плавящиеся при подогревании, растворимые в гидрофобных рас-
творителях. Растительные воски представляют собой сложные
смеси высокомолекулярных соединений, оснбву которых состав-
ляют сложные эфиры высших монокарбоновых кислот от Сю
до С36 и высших одноатомных спиртов Сю—С30. В восках со-
держатся также соответствующие свободные кислоты и спирты,
кетоны и углеводороды Си—Сзь В состав эфиров, образующих
воски, наиболее часто входят пальмитиновая и перотиновая
кислоты, а из спиртов — цетиловый, цериловый и мирици-
ловый.
< Конкрет (экстракт). Смесь эфирного масла, смол и восков,
выделенная из сырья методом экстракции, составляет экстракт,
который в эфирномасличном производстве называют конкретом.
Эфирное масло составляет летучую часть конкрета и обуслов-
ливает его качество.
, Абсолютное масло (абсолю). Растворимую в этиловом спирте
часть конкрета называют абсолютным маслом, или абсолю,
нерастворимую — восками. В состав абсолю входят кислород-
содеожащие компоненты эфирных масел и смолы.
Классификация эфирномасличного сырья. Эфирномасличное
сырье классифицируется по различным признакам: наименова-
12
ние промышленной части растения; форма связи с другими ве-
ществами, такими, как углеводы; место локализации эфирного
масла в тканях сырья.
Наименование промышленной части растения. По этому
признаку сырье классифицируется на следующие группы:
1)	зерновое (плоды, семена): кориандр, анис, фенхель,тмин,
укроп;
2)	травянистое (листья, надземная часть травянистых расте-
ний, молодые ветви древесных растений): мята, базилик эвге-
нольный, герань розовая, пачули, тагетис, эвкалипт, лавр бла-
городный, полыни, непета, фиалка душистая, розмарин, гринде-
лия, укроп, лимон, хвойные, табак, чубушник, фенхель, анис;
3)	цветочное (цветки, соцветия, цветочные бутоны):
роза, шалфей мускатный, лаванда, лавандин, жасмин крупно-
цветный, табак, лилия белая, лилия регале, сирень, чубушник,
ирис, гвоздика (бутоны);
4)	корневое (корни, корневища): аир, ветиверия, ирис.
 Особую, пятую группу составляет сырье для получения фик-
саторов: лишайник (дубовый мох) и ладанник.
Каждое эфирномасличное растение, как правило, служит
источником какого-то одного вида промышленного сырья или
эфирного масла. Это характерно для растений, в которых эфир-
ное масло находится либо в одном органе, либо в нескольких,
но очень близкое по составу. Примерами могут быть листья и
соцветия мяты, листья и ветви лавра благородного, а также
анис и фенхель, все надземные органы которых содержат эфир-
ное масло, близкое по составу эфирному маслу из зрелых
плодов. Поэтому анис и фенхель можно рассматривать как
источники двух видов сырья (зернового и травянистого) и од-
ного эфирного масла.
Однако встречается немало растений, у которых эфирное
масло из различных органов резко отличается по составу и,
следовательно, по запаху. Они являются источниками несколь-
ких видов сырья и эфирных масел. Это — цитрусовые, из моло-
дых ветвей которых получают петигреновое эфирное масло (за-
пах бергамотного направления, главный компонент линалила-
цетат), из цветков — неролиевое эфирное масло (характерный
запах цветков цитрусовых — метилантранилат), из плодов ли-
мона, апельсина, мандарина и др.— эфирное масло лимонное,
апельсиновое и т. п. (запах, присущий данному виду). К таким
растениям относятся также фиалка душистая, кориандр, ирис,
чубушник, табак, укроп и др.
Форма связи душистых веществ. Эфирные масла в растениях
находятся в свободном и связанном состояниях. Если масло со-
держится в связанном состоянии, то растение не обладает за-
пахом, присущим тому или иному эфирному маслу, так как
компоненты его находятся в виде гликозидов. Высвобождение
и выделение эфирного масла возможно только после гидролиза
13
или ферментативного расщепления гликозидов. В соответствии
с этим по характеру связи эфирного масла все эфирномаслич-
ное сырье подразделяется на три группы. Сырье первой группы
содержит эфирное масло только в свободном состоянии; вто-
рой — только в связанном; третьей — как- в свободном, так
и в связанном состояниях. К первой группе относят все зерно-
вое сырье, большую часть травянистого, аир, ветиверию; ко вто-
рой— ирис; к третьей — розу, жасмин, лилию, пачули и др.
От характера связи эфирного масла зависят способы хране-
ния и технология переработки сырья.
Локализация эфирных масел, смол и восков. Эфирное масло
в связанном состоянии обычно распределяется равномерно по
тканям промышленной части сырья и не имеет строго ограни-
ченной - локализации. Свободное эфирное масло и смолистые
вещества находятся в специальных эфирномасличных вмести-
лищах на поверхности или внутри растительных тканей.
Восковые вещества, входящие в состав конкрета, находятся
на поверхности всех органов растений. В наружных стенках
клеточных оболочек кожицы (эпидермиса) они образуют ку-
тикулярные слои, чередующиеся с целлюлозой. Из них состоит
- в основном кутикула, или надкожица, покрывающая эти клетки.
Воски в виде мелких зернышек, тонких палочек или сплошных
 , корочек образуют восковой налет над кутикулой и на поверх-
ности кожицы. Толщина кутикулы и воскового налета у различ-
" ных растений и органов неодинакова.
Классификация и строение эфирномасличных вместилищ.
Тип и строение эфирномасличных вместилищ имеют первосте-
пенное значение в технологии переработки каждого вида сырья,
оказывают решающее влияние на потери эфирных масел при
уборке, транспортировке, хранении.
По месту локализации в сырье вместилища подразделяются
на два типа: внешние (экзогенные) и внутренние (эндогенные).
К внешним относятся железистые волоски двух видов и эфир-
номасличные железки, или железистые чешуйки, к внутрен-
ним— выделительные ходы, или эфирномасличные каналы,
внутренние железы, идиобласты и цепочки клеток выделитель-
ных тканей, заполненные эфирным маслом. Кроме того, в неко-
торых растениях часть эфирного масла в виде капель находится
в межклетниках внутренних тканей листьев (сем. зонтичных
и др.).
Внешние эфирномасличные вместилища обра-
зуются из клеток эпидермиса, покрывающего органы расте-
ний. Простейшие железистые волоски — сосоч-
ки — представляют собой выросты клеток эпидермиса в форме
сосков, которые не отделяются от них перегородкой, и состав-
ляют с ними одно целое; поверхность их не покрыта кутику-
лой. В ботанике такие клетки (вместилища) называют сосоч-
ками и относят к железистым волоскам. Сосочки характерны
14
Рис. 1. Внешние эфирномаслич-
ные вместилища:
а — сосочковидный волосок лепестка
розы; б—часть поверхности лепестка
розы и жасмина крупноцветного
с сосочковидными волосками; в —
железистый волосок гераин; г — двух-
клеточный железистый волосок па-
чули; д — трехклеточный железистый
волосок мяты перечной; е — четырех-
клеточиый железистый волосок ла-
ванды; ж — эфирномасличная желез-
ка (железистая чешуйка) мяты; К —
кутикула.
для лепестков цветков. Так, две трети верхней поверхности ле-
пестков розы, внутренняя поверхность лепестков фиалки, вен-
чиков крупноцветного жасмина, сирени, ландыша и др. состоят
из таких клеток, которые придают им бархатистость. Они име-т
ются также по краям или зубчикам листьев (мята и др.).Внеш-
няя часть клетки, или «сосочка», имеет параболическую форму
(рис. 1,а), в связи с чем действительная поверхность ее в не-
сколько раз больше видимой. Скопление эфирномасличных вме-
стилищ такого типа в специаль-
ной литературе именуются «же-
лезистыми пятнами». Компонен-
ты эфирных масел синтезиру-
ются органоидами самих клеток,
перемещаются внутри и накапли-
ваются в вакуолях, остаются
в протопласте, а также диффун-
дируют через клеточную обо-
лочку на поверхность и испаря-
ются. С некоторым допущением
можно считать что эфирное мас-
ло в этих клетках отделяется от
окружающей среды только их
клеточными оболочками. Количе-
ство масла мало, так как боль-
шая часть его улетучивается по
мере образования.
Ввиду параболической по-
верхности клеток и относительно
малого, содержания эфирного
масла такой тип вместилищ ха-
рактеризуется огромной удель-
ной поверхностью массообмена, что создает возможности быст-
рого извлечения масла в технологических процессах перера-
ботки сырья, а также больших потерь его за счет испарения до
уборки на плантации и при хранении свежеубрэнного сырья.
Железистые волоски — более сложные образования по
сравнению с сосочками. Они развиваются также из клеток эпи-
дермиса, но отделяются от них и состоят из ножки и головки.
Ножка может быть образована одной или несколькими клет-
ками, головка — одной, двумя или четырьмя клетками
(рис. 1,в—е). Поверхность волоска, как и всего эпидермиса,
покрыта кутикулой. Эфирное масло синтезируется в клетках
головки, периодически вытесняется путем осмоса через обо-
лочку и скапливается под кутикулой. Когда напор его превы-
шает сопротивление кутикулы, она лопается, эфирное масло
растекается по поверхности и испаряется в воздух. Таким об-
разом, в этих вместилищах большая часть эфирного масла от-
деляется от окружающей среды только кутикулой.
15
Кутикула состоит главным образом из кутина, восковых ве-
ществ и тритерпеновых соединений. Основу кутина (плотного
вещества), формирующего структуру кутикулы, составляют
жирные оксикислоты (диоксипальмитиновая, оксистеариновая,
трибксистеариновая и др.). Большая часть тритерпеновых сое-
динений приходится на долю урсоловой кислоты. Воски пропи-
тывают кутин и тритерпеноиды. Соотношение указанных групп
веществ в кутикуле растений и их органов неодинаково, в эфир-
номасличных растениях — не изучено.
Состав кутикулы свидетельствует о ее хрупкости. Кутин и
воски легко плавятся при повышении температуры, растворя-
ются в петролейном эфире, бензине и других гидрофобных
растворителях. Кутикула головки волосков легко повреждается
- при' незначительных механических воздействиях — от соприкос-
новения частей растения в ветреную погоду, при уборке, по-
грузочно-транспортных операциях, измельчении, песчинками при
сильном ветре (шалфей мускатный). Велики потери эфирного
масла из сырья с такими вместилищами как при уборке, так
и особенно при хранении. Потери уменьшаются только в тех
случаях, когда железистые волоски располагаются в углубле-
ниях, надежно предохраняются от повреждений обильными раз-
ветвленными простыми волосками (лаванда, розмарин) или же
когда душистые вещества характеризуются очень низкой упру-
гостью паров (пачули, ладанник). Такой вид вместилищ харак-
терен для герани, шалфея, табака, тагетиса, непеты и др.
Строение железистых волосков свидетельствует о возмож-
ности очень быстрого извлечения эфирного масла в процессах
переработки сырья.
Эфирномасличные железки, или железистые че-
шуйки, отличаются от волосков короткой ножкой и многокле-
точной головкой, состоящей из 6, 8, 10 или 12 радиальных кле-
ток (рис. 1,дас). Железистые чешуйки чаще всего размещаются
в углублениях эпидермиса. Это в известной мере предохраняет
их от механических повреждений. Железистые чешуйки харак-
терны для мяты, лаванды, лавандина, базилика, розмарина
и др.
Внутренние эфирномасличные вместилища —
железы внутренней секреции и выделительные ходы — образу-
ются преимущественно в результате расслоения клеток внут-
ренних паренхимных тканей (схизогенный способ) или же пу-
тем растворения клеток паренхимы (лизигенный способ).
Выделительные ходы, или эфирномасличные
каналы, имеют вытянутую форму, обычно по концам заост-
ренную, й разные размеры. Оболочка их выстлана эпителиаль-
ными влетками, в которых осуществляется биосинтез компонен-
тов эфирных масел. Эпителиальные клетки часто с наружной
стороны защищены рядом толстостенных клеток механической
ткани.
16
Эфирномасличные каналы характерны для растений семей-
ства зонтичных (кориандр, анис, фенхель,. укроп), в которых
они представлены тремя видами и находятся во всех органах
растения — от корней до плодов (см. рис. 2, б). Выделительные
ходы пронизывают иглы и древесину хвойных, имеются во мно-
гих других растениях.
Рис. 2. Внутренние эфирномасличные вместилища (Э):
а — внутренняя секреторная железа листа эвкалипта; б — эфирномасличные каналы
в плодах аннса (поперечные срезы целого плода и лузгн); в — цепочки выделительных
эфирномасличных клеток корневищ анра; г — идиобласты герани
Железы внутренней секреции представляют со-
бой заполненные эфирным маслом полости округлой формы
с оболочкой из эпителиальных клеток; находятся во внутренних
тканях листьев эвкалиптов (рис. 2, а), лавра, зверобоя, цитру-
совых и др., в плодовой кожуре цитрусовых; видны в проходя-
щем свете в виде светлых точек.
Цепочки выделительных клеток с эфирным мас-
лом, окружающие пучки проводящих тканей, характерны для
корневищ аира (рис. 2, в).
Идиобласты (рис. 2, г) — одиночные крупные водонос-
ные клетки, включенные в глубоколежащие ткани стеблей, че-
Решков.и пластинок листьев. У многих растений они содержат
также продукты внутренней секреции: дубильные вещества,
эфирные масла, оксалат кальция и др. Идиобласты как внут-
17
ренние вместилища эфирных масел изучены мало; обнаружены
в листьях чая, молодых ветвях и черешках листьев герани.
Масло находится в них в виде капель.
Эфирное масло во внутренних вместилищах хорошо сохра-
няется и трудно извлекается из них. ’ Сырье с такими вмести-
лищами, как правило, можно высушивать и .долго хранить без
заметных потерь масел. Однако при его переработке предус-
матривают измельчение с целью вскрытия вместилищ для ин-
тенсификации процессов извлечения масла.
Очень редко сырье однородно по типу вместилищ и по их
локализации, как, например, корневища аира или зрелые
плоды кориандра. В большинстве, случаев эфирномасличные
вместилища в одном и том же сырье различаются типом, стро-
ением, локализацией и составом масла. Это необходимо учи-
тывать при организации технологической схемы переработки.
Масличность и сбор эфирного масла с 1 га. Основными пока-
зателями эфирномасличного производства являются маслич-
ность сырья, сбор эфирного масла с 1 га плантации и качество
эфирных масел. Первый показатель выражается в процентах
к массе сырья, второй — в килограммах эфирного масла в сырье
с одного гектара плантации.
От масличности зависят в основном выход эфирного масла
при переработке сырья и заводские расходы на его производ-
ство, т. е. технико-экономические показатели эфирномаслич-
ного завода.
Сбор эфирного масла с 1 га является суммирующим пока-
зателем масличности и урожайности и отражает эффективность
эфирномасличного производства в целом, начиная с возделыва-
ния сырья. Именно от этого показателя зависят количество по-
лученного эфирного масла каждым заводом и в целом уровень
производства в стране. Данный показатель лежит в основе ор-
ганизации селекционных и сельскохозяйственных работ по воз-
делыванию эфирномасличных растений, уборке урожая, а так-
же организации переработки сырья.
Масличность сырья, сбор эфирных масел с одного гектара
и качество эфирных масел зависят от разнообразных факторов,
к которым относят сорт, почвенно-климатические условия, аг-
ротехнические приемы возделывания, фазу развития в период
уборки, время уборки, состав сырья, способ транспортирования,
продолжительность и условия хранения, метод и технологиче-
ские режимы переработки.
Селекция и интродукция эфирномасличных растений. В на-
шей стране, как ни в одной стране мира, проводится большая
селекционная работа по направленному выведению новых сор-
тов эфироносов с улучшенными показателями. Она была на-
чата в первые годы становления, промышленности, в годы соз-
дания сырьевой базы одновременно с введением в культуру,
(интродукцией) эфирномасличных растений и успешно продол-
18
жается в настоящее время. В этой работе участвуют большие
творческие коллективы таких научно-исследовательских учреж-
дений, как Государственный Никитский Ботанический сад,
ВНИИЭМК с сетью зональных опытных станций, Сухумская
опытная станция эфирномасличных культур Грузинской АН,
Кишиневская зональная опытная станция и целый ряд других.
Созданы десятки сортов различных эфирномасличных культур.
Ученые не останавливаются на достигнутом, создают новые,
более продуктивные сорта, которые приходят на смену выве-
денным ранее. Так, в начале 50-х годов в основном районе воз-
делывания кориандра старый сорт Воронежский масличностью
0,8—1,0 % заменен сортом А-247 масличностью 1,2%; в 60-е
годы — сортом Смена, в котором 1,4 % эфирного масла;
в 70-е годы — сортом Янтарь, превосходящим сорт Смена по
масличности на 35%.
Первые отечественные сорта лаванды Н-13 и Н-40 маслич-
ностью 0,8—1,0 %, урожайностью 28 ц/га, с содержанием слож-
ных эфиров в масле до 35—37 % почти повсеместно заменены
такими сортами, как Рекорд масличностью 1,8—2,0%, урожай-
ностью 50—60 ц/га, с содержанием сложных эфиров в масле
50—55 %; Степная с содержанием эфирного масла до 2,3 %,
сложных эфиров в масле 50 % и урожайностью свыше 60 ц/га;
В-34 масличностью 1,9—2,1 %, урожайностью 55 ц/га.
Проведена огромная работа по селекции эфирномасличной
розы. Во всех районах возделывания розы рядом с основным
промышленным сортом Крымская красная все шире внедряются
новые сорта: Фестивальная, Мичуринка, Таврида, Букурия и
др., которые значительно превосходят основной сорт по каче-
ству эфирного масла, масличности и сбору эфирного масла
с 1 га. Аналогичные примерй можно привести по мяте ментоль-
ной, герани розовой, шалфею мускатному, ветиверии.
Кроме повышения масличности и урожайности, улучшения
качества эфирного масла селекцией достигается сокращение
сроков вегетации, направленное на изменение сроков уборки.
Так, в южном районе возделывания посевы кориандра многие
годы страдали от суховеев, наступление которых совпадало
с периодом цветения. В результате кропотливой работы селек-
ционера Н. Н. Глущенко был выведен сорт Луч с укороченным
периодом вегетации, урожайность и масличность которого не
зависят от суховеев, так как цветение завершается до их на-
ступления. Другим примером может служить двулетняя куль-
тура тмин, в селекции которого решается задача создания од-
нолетнего сорта.
Особый интерес представляет набор сортов одной культуры
с различными сроками уборки в производстве эфирных масел
из цветочного и травянистого сырья, которое перерабатывается
в свежем виде. Набор сортов в значительной мере снижает
напряженность в работе перерабатывающих заводов, сглажи-
19
вая «пик», продлевает сезон переработки, способствует более
эффективному использованию технологического оборудования.
Особенно наглядно день «пик» проявляется при переработке
розы, когда через 10—12 дней от начала цветения расцветает
максимальное количество цветков и на завод поступает 10—
12 % сырья от общего количества в сезон. Подбором сортов,
отличающихся на несколько дней по срокам цветения и на-
ступления максимума, можно соответственно продлить сезон
переработки и обеспечить более равномерное поступление
сырья. Промышленность располагает такими возможностями.
Новые сорта Фестивальная и Мичуринка вступают в фазу цве-
тения на 5—6 дней раньше розы Крымская красная.
С целью улучшения механизированной обработки планта-
ций и уборки урожая селекционеры изменяют морфологические
характеристики эфирномасличных растений: форму куста, вы-
соту, ветвистость. Примером могут служить новые сорта ла-
ванды, имеющие сомкнутую форму куста, удобную для меха-
низированной уборки.
Селекционеры уделяют много внимания выведению сортов,
устойчивых к различным заболеваниям, от которых уменьша-
ется урожайность и масличность сырья, сокращается продол-
жительность жизни и эксплуатации многолетних культур. Так,
в селекции мяты и розы особое внимание обращается на устой-
чивость сорта к ржавчине.
Продуктивность каждого сорта зависит от конкретных поч-
венно-климатических условий произрастания и на обширной
территории нашей страны не остается постоянной. В связи
с этим новые сорта после тщательной производственной про-
верки районируются по зонам возделывания. Так, для северных
районов возделывания кориандра был рекомендован сорт
Смена, для южных — Луч, сорт мяты Прилукская 6 был реко-
мендован для Украины, Краснодарская 2 — для Северного
Кавказа и т. д.
Селекция большинства отечественных эфирномасличных рас-
тений сочеталась с большой работой по их интродукции (вве-
дению в культуру). В годы создания сырьевой базы и позднее
были интродуцированы первые селекционные сорта эфирномас-
личных культур, как роза, лаванда, шалфей мускатный, ирис,
розмарин, фиалка, ладанник, базилик эвгенольный, пачули, ге-
рань розовая, ветиверия, жасмин крупноцветный и ряд куль-
тур, уже снятых с производства. В настоящее время интроду-
цируются лучшие сорта непеты, лавандина, эвкалиптов и ли-
монной полыни. С целью интродукции проведена селекционная
работа с сиренью, чубушником, кореопсисом, гринделией, ва-
точником, тагетисом и целым рядом других перспективных рас-
тений.
В интродукционной работе используются дикорастущие рас-
тения отечественной флоры и эфирномасличные культуры зару-
20
бежных стран. К первым относятся непета, полынь, тагетис;
к0 вторым — лаванда, пачули, розмарин, жасмин крупноцвет-
ный, герань розовая, ветиверия. Освоение дикой флоры идет и
по пути выявления новых видов эфирномасличного сырья, при-
годных для непосредственной заготовки в естественных усло-
виях произрастания и переработки на заводах. В отечественной
промышленности перерабатываются следующие виды дикорас-
тущего сырья: соцветия азалеи, надземная часть тагетиса, ча-
бера колосоносного, лишайник дубовый мох, корневища аира.
В последнее время ассортимент сырья пополнился отходами
других отраслей народного хозяйства и промышленность осво-
ила производство масел из сухих отходов табачного производ-
ства, отходов табачных плантаций (соцветия и верхушечные
листья), отходов от лесозаготовок хвойных пород (лапки и мо-
лодые ветви), отходов от заготовок лаврового листа (ветви,
нестандартные листья), отходов плантаций лимона Мейера
(цветки и ветви).
Освоение новых видов сырья обогащает ассортимент эфир-
ных масел, способствует сокращению импорта.
Уборка эфирномасличного сырья. Основная задача уборки —
получение максимального сбора эфирного масла высокого каче-
ства с 1 га плантации.
Эфирные масла являются продуктами жизнедеятельности
растений. Количество и состав масел не остаются постоянными
по мере развития растений, с изменением их жизненных функ-
ций. Изменение климатических условий произрастания (темпе-
ратуры воздуха, влажности воздуха и почвы, количества осад-
ков, освещенности) влияют на жизнедеятельность растений,
вследствие чего уменьшается или увеличивается содержание
эфирного масла и отдельных компонентов в нем. Поэтому
в эфирномасличном производстве определение сроков уборки
каждой культуры и соблюдение этих сроков при определенных
климатических условиях играют решающую роль. От этого
в первую очередь зависят выходы эфирных масел в производстве
и их качество, а следовательно, и технико-экономические пока-
затели перерабатывающих заводов.
Уборка каждой культуры проводится на стадии технологиче-
ской спелости, которой соответствует определенная фаза в раз-
витии эфирномасличного растения, характеризующаяся необ-
ходимым для производства содержанием и качеством масла.
На этой стадии каждое растение обладает характерными приз-
наками, которые служат внешними показателями готовности
плантации к уборке. Например, стадия технологической спело-
сти шалфея мускатного наступает в фазе молочно-восковой спе-
лости семян в двух-трех нижних мутовках центрального соцве-
тия и продолжается до побурения семян во всем соцветии; у ла-
ванды — соответственно от 50 до 95 % расцветших и отцветших
Цветков в соцветиях; у укропа — в начале молочно-восковой
21
Рис. 3. Изменение масличности (М),
урожайности (С) н сбора эфирного
масла с гектара (Э) шалфея мус-
катного в течение сезона
спелости плодов центрального
зонтика и т. д.
Оптимальная продолжи-
тельность периода уборки и
переработки свежего сырья
/ большинства культур, или, как
в практике принято говорить,
«сезон», составляет 10—20
дней, герани розовой и бази-
лика эвгенольного — значи-
тельно больше. Удлинение се-
зона приводит к потерям
эфирного масла и в большин-
стве случаев — к снижению
урожайности. Влияние фазы
развития на содержание эфирного масла, урожай соцветий и
сбор масла с 1 га можно проиллюстрировать на примере шал-
фея мускатного (рис. 3). Как видно, растягивание сроков
уборки приводит к большим потерям эфирного масла. Сбор
его уменьшился на 38—39 %, несмотря на повышенную мас-
личность сырья. Это объясняется тем, что подсыхание растений
опережает испарение эфирного масла и урожайность падает.
Удлинение сезона не всегда сопровождается уменьшением
урожайности. У таких культур, как базилик эвгенольный и ге-
рань розовая, она даже увеличивается. Но сбор эфирного масла
с 1 га падает благодаря резкому снижению масличности. -Гак,
средний выход эфирного масла эвгенольного базилика на заво-
дах Грузинской ССР в сентябре составляет 0,326%, а в октяб-
ре— 0,206 %, т. е. на 36,8 % меньше. Еще более чутко реаги-
рует на сроки уборки герань розовая, выход масла которой на
тех же заводах в течение сезона уменьшается в 2 раза, состав-
ляя в августе 0,27 % и в конце октября — 0,14 %.
Влияние метеорологических условий на выход эфирного
масла хорошо видно на примере лаванды. Наибольшее содер-
жание эфирного масла в соцветиях наблюдается в тихие ясные
солнечные дни. Появление слабого ветра, облаков уменьшает
содержание масла на 4,5 %, периодический дождь — на 12%,
а непрерывный дождь — на 41 %. Дождливая погода не только
уменьшает содержание эфирного масла. Мокрое сырье с по-
верхностной (избыточной) влагой хуже хранится и перераба-
тывается. Поверхностная влага способствует уплотнению, об-
разованию очагов самосогревания и плесневению сырья при
хранении, затрудняет извлечение эфирного масла в перегонном
аппарате. Все это приводит к повышению потерь и ухудшению
качества масла. В связи с этим в дождливую погоду уборка
эфирномасличных культур прекращается.
Во многих растениях содержание эфирного масла и его ка-
чество изменяются в течение суток. Изменения носят индивиду-
22
альный характер, не подчиняются общим закономерностям.
Особенно существенные колебания характерны для цветочного
сырья: розы, азалии, лилии, шалфея мускатного и др. Гак,
в цветках розы содержание эфирного масла в утренние часы
(от 6 до 12 ч)—уменьшается в 2 раза, при этом ухудшается
его качество. В масле из цветков дневного сбора в несколько
раз меньше гераниола, нерола и цитронеллола. В соцветиях
лаванды, характеризующихся суточной стабильностью в содер-
жании эфирного масла, отмечено изменение качества (сложных
эфиров больше в дневные часы). С экономической точки зрения
инструкции по уборке и переработке учитывают индивидуаль-
ные особенности эфирномасличных культур. Так, цветки розы
рекомендуется убирать в утренние часы, соцветия азалеи—
после 10—11 ч. Уборка соцветий шалфея мускатного и лаванды
и переработка их предусмотрены в течение 16 ч. С целью по-
лучения максимального выхода эфирного масла высокого ка-
чества разрабатываются почасовые графики уборки сырья и
поставки его на завод. Графики сокращают потери масла.
Прием эфирномасличного сырья и отбор проб. Сырье сда-
ется и принимается партиями. Под партиями понимают любое
количество однородного сырья, поступившего одновременно
в одной транспортной единице от одного поставщика, оформ-
ленного одной товарно-транспортной накладной.
Качество партии устанавливается на основании результатов
анализа среднего образца. Средний образец зернового сырья
в соответствии с ГОСТ выделяют из общей пробы, составлен-
ной из разовых проб. В автомашинах разовые пробы берут из
пяти мест поверхности по всей глубине насыпи. В вагонах
грузоподъемностью до 20 т разовые пробы отбирают щупом
в пяти местах, в вагонах большей грузоподъемности — в 11 ме-
стах из трех слоев: верхнего на глубине 10—15 см от поверх-
ности насыпи, среднего — на половине высоты насыпи и ниж-
него— у пола. Угловые разовые пробы отбирают в автомаши-
нах на расстоянии 50 см от бортов, в вагонах — 50—75 см от
стен. При механизированной выгрузке вагонов разовые пробы
отбирают' из падающей с транспортерных лент струи плодов,
пересекая ее специальным ковшом через равные промежутки
времени. Общая масса отобранных разовых проб должна быть
не менее 0,1 кг на 1 т сырья. Из мешков разовые пробы отби-
рают щупом: из раскрытых мешков в трех точках по высоте,
из зашитых — из одного угла мешочным щупом. Разовые пробы
от партии сырья до 10 мешков отбирают из каждого второго
мешка, от партии 11—50 мешков — из каждого третьего, от
партии свыше 50 — из каждого пятого мешка.
Средний образец цветочного и травянистого сырья-состав-
ляют в'процессе разгрузки партии. От каждой транспортной
единицы отбирают равные пробы из пяти разных мест, смеши-
вают их, получая средний образец массой не менее 3 кг.
Средний образец сырья, снабженный этикеткой с указанием
организации, доставившей сырье, даты и часа отбора образца,
немедленно передают в лабораторию для анализа. В лаборато-
рии- определяют содержание примесей, поверхностной влаги
в свежем сырье, влажность сухого или подвяленного сырья в со-
ответствии с ГОСТ, ОСТ или ТУ, установленными на данный
вид сырья, и содержание эфирного масла.
Примеси подразделяются на сорные, эфирномасличные дан-
ного растения, эфирномасличные других растений. Присутствие
последних строго ограничивается ввиду ухудшения качества
масла. Сорная примесь состоит из минеральной и органической.
К органической относятся части других неэфирномасличных
растений и части неэфирномасличных органов этого же рас-
тения. В эфирномасличную примесь входят промышленная часть
сырья, не соответствующая предусмотренным показателям по
качеству, и непромышленные части данного растения, содержа-
щие эфирное масло низкого качества. Все виды примесей под-
робно характеризуются техническими условиями на сырье.
По результатам анализа определяют скидки или надбавки
за качество, рассчитывают зачетную массу партии и проводят
расчет с поставщиками.
Масличность определяют по различным методикам в зависи-
мости от вида сырья и метода переработки. Результаты анализа
используются в контроле производства и не учитываются в рас-
четах с поставщиками.
Ввиду того что содержание примесей и внешний вид про-
мышленной части только частично характеризуют масличность,
такой способ приема ставит в трудное положение эфирномас-
личный завод и не заинтересовывает поставщика в обеспечении
высокого основного показателя качества сырья. В связи с этим
в настоящее время осуществляется широкая подготовка к пере-
ходу на прогрессивный способ приема сырья по масличности.
Многолетний опыт приема герани по масличности обеспечил
Кумсангирскому эфирномасличному заводу самые высокие пока-
затели в стране по выходу и сбору с 1 га гераниевого масла.
Хранение эфирномасличного сырья. Продолжительность и ус-
ловия хранения эфирномасличного сырья зависят от его влаж-
ности и в отдельных случаях — от некоторых других показа-
телей.
Влажность сухого сырья в соответствии с действующими
стандартами должна находиться в пределах 12—14%. В сухом
виде перерабатывают все виды зернового и корневого сырья,
дубовый мох, пачули, уотходы табачного производства, часть
мяты, лавра и эвкалипта. Сухое качественное сырье выдержи-
вает длительное хранение при незначительных количественных
изменениях эфирного масла. Потерям эфирного масла способ- I
ствуют повышенная влажность и сорность, зараженность вреди-
телями. Во влажном сырье при хранении развиваются плесени, <
24	
образуются очаги самосогревания, резко повышается интенсив-
ность дыхания, на которое расходуются белки, углеводы, жиры
и выделяются вода и тепло. При этом происходят химические
изменения масла, значительная часть его теряется, запах пле-
сени необратимо искажает аромат и придает оставшемуся
маслу нетоварный вид. В связи с этим перед хранением увлаж-
ненное сырье подсушивают, сильно засоренное очищают, а за-
раженное вредителями немедленно перерабатывают.
Основная масса эфирномасличного сырья поступает на за-
воды в свежем состоянии влажностью, достигающей 90 %, или
в подвяленном (мята), влажностью 40—60 %. Такое сырье не
выдерживает длительного хранения. Оно быстро согревается,
плесневеет и теряет эфирное масло. Поэтому продолжитель-
ность хранения должна быть максимально ограничена согласо-
ванными с поставщиками графиками уборки и поступления
сырья. При вынужденном хранении на заводе слой сырья не
должен превышать 0,5 м, площадка для хранения должна быть
защищена от солнечных лучей и сквозняков.
Зерновое эфирномасличное сырье
Зерновое эфирномасличное сырье представлено зрелыми
плодами и семенами растений семейства зонтичных (Apiaceae):
кориандра, аниса, фенхеля и тмина. Внутренние эфирномас-
личные вместилища в форме каналов и низкая влажность яв-
ляются отличительными особенностями зернового сырья. Это
позволяет транспортировать его на большие расстояния и дли-
тельно хранить без заметных потерь эфирного масла, концент-
рировать переработку сырья.
Эфирномасличные растения семейства зонтичных — травя-
нистые растения со стержневым корнем; прямым, круглым, бо-
роздчатым, ветвистым стеблем с ветвями от первого, второго, до
четвертого порядков; с листьями, изменяющимися в размерах
по высоте; с простыми пятилепестковыми цветками, собранными
в соцветие — сложный зонтик на концах ветвей. Цветение и со-
зревание- плодов-зонтиков различных порядков растянуто, пер-
выми созревают плоды центрального зонтика. Плоды состоят
из двух полуплодиков.
Эфирное масло содержится во всех органах (от корней до
плодов). Эфирномасличные вместилища внутренние и внешние.
Внутренние представлены тремя видами каналов, отличаю-
щихся по месту расположения в тканях и размеру. Каналы пер-
вого вида расположены в коре корней, под поверхностными
слоями клеток стебля и ветвей, черешков и прожилок листьев,
лучей зонтиков, лузги плодов (плодовой оболочки). Каналы
второго. вида находятся в глубоких внутренних тканях цент-
рального стебля и ветвей, третьего вида — на внутренних по-
верхностях семян внутри плода. Последние характеризуются с^а-
25
мыми крупными размерами. На поверхности листьев имеются
эфирномасличные волоски.
Содержание эфирного масла во вместилищах изменяется по
мере развития растения. Максимальное содержание эфирного
масла в каналах первого и второго видов в зеленых органах
наблюдается до цветения, в каналах первого и третьего видов
в плодах — в период их молочной спелости. К моменту созрева-
ния плодов и пожелтения листьев полностью исчезает масло
из вместилищ первого вида в ветвях и листьях, иногда в плодах
(кориандр). В каналах второго и третьего видов эфирное масло
хорошо сохраняется после созревания плодов,/в железистых
волосках уменьшается со старением листьев. Состав эфирного
масла из различных вместилищ не всегда одинаков. Так, у ко-
риандра линалоол содержится в эфирном масле только из ка-
налов третьего вида, в масле остальных вместилищ основной
компонент —дециловый альдегид.
Плоды многих зонтичных разделяются на полуплодики при
созревании. Это характерно для фенхеля, тмина, укропа. В дан-
ном случае промышленным сырьем являются полуплодики или
семена. В практике термин «семена» распространяют и на те
культуры, промышленное сырье которых представлено в основ-
ном целыми плодами (кориандр, анис).
Кориандр. Это основная эфирномасличная культура в нашей
стране. Его посевы занимают свыше 70 % площадей, отведен-
ных под эфирномасличные культуры. В общем объеме заготовок
эфирномасличного сырья доля кориандра превышает 40%.
В общем объеме производства эфирных масел кориандровое
эфирное масло составляет 65—72 %.
Кориандр возделывают на территории РСФСР (в Цент-
рально-Черноземном районе, Поволжье и на Северном Кавказе)
и на Украине (в Донецко-Приднестровском и Южном районах).
Кориандр (Coriandrum sativum L.), известный также под
названиями коляндра, кишнец, кинза, представляет собой одно-
летнее растение высотой до 1 м; степень ветвления зависит от
густоты стояния, при разреженном посеве число ветвей дости-
гает 40; листья ярко-зеленые раздельнолопастные; по высоте
растения увеличивается степень изрезанности, уменьшается раз-
мер пластинки и черешка листьев, верхние листья почти бесче-
решковые; цветки беловато-розовые или сиреневатые; отличи-
тельной особенностью соцветий являются более крупные лепе-
стки цветков по краю простых зонтиков. В сложном зонтике
3—8 простых.
Плод (рис. 4, а) шарообразной формы диаметром 2,2—
3,5 мм, поверхность ребристая, окраска желтовато-бурая. Пло-
довая оболочка составляет 30—42 % массы плодов. В зрелом
плоде имеется 4 эфирномасличных вместилища (канала) серпо-
видной формы длиной 1,15—2,45 мм, шириной в центре 0,38—
0,50 мм; в каждом полуплодике — по 2 канала на вогнутой по-
26
Рис. 4. Плоды целые и в разрезе:
« — кориандра; б — аниса; в — фенхеля; г — укропа
верхности семени, отделенных от нее рыхлой соединительной
тканью. В целом плоде каналы хорошо защищены плодовой
оболочкой. При раскалывании на полуплодики они оказыва-
ются на открытой поверхности, легко повреждаются, частично
или полностью отрываются от поверхности семени и теряют
эфнрное масло. В полуплодиках с оболочкой остается 50 %
масла от общего содержания его в плодах. В семени (полупло-
дик без лузги, так называемое ядро) остается всего 14—18 %
эфирного масла.
Содержание эфирного масла в целых чистых влажностью
13 % плодах кориандра сорта Смена составляет 1,62%, Луч —
1,92 %, -Янтарь—2,19 %. Масличность промышленного сырья
того же сорта всегда ниже благодаря наличию полуплодиков
(до 25 %), ядра (до 12 %) и сорной примеси. Так, масличность
сырья сорта Луч не превышает 1,55 %.
27
В эфирном масле идентифицировано 20 компонентов, основ-
ной из них ( + )-линалоол, содержание которого должно быть
не менее 65 % •
В состав плодов входят до 27 % жирного масла, до 14 %
белков, углеводы, клетчатка, неорганические вещества.
Сырье, поступающее на завод, должно быть в здоровом
состоянии, несогревшееся, желтовато-бурого цвета, возможно
с зеленоватым оттенком, запахом, характерным для кориандра.
Прием производится в сооответствии с техническими требова-
ниями, приведенными ниже, базисные нормы показателей ка-
чества и результаты анализа служат для перевода натуральной
массы партии сырья в зачетную.
Показатели	Нормы
Влажность, %	13
Содержание расколотых плодов (полуплодики, сохранившие обо-	15
лочку), %
Содержание эфирномасличной примеси	данного растения [плоды	10
и полуплодики испорченные, с почерневшим ядром, заплесне-
вевшие, проросшие, раздробленные и раздавленные, лишенные
оболочек (ядро), поврежденные вредителями], %
Содержание сорной примеси, %	2
Эфирномасличная примесь других растений	Не допу-
скается
Анис. Это основная эфирномасличная культура дореволюци-
онной России. Посевы его сосредоточены в Белгородской обла-
сти РСФСР.
Анис, ганус, гайуш (Pimpinella anisum L.) — однолетнее
растение с ветвистым стеблем высотой 40—60 см, склонным
к полеганию, раздельнолопастными листьями, степень изрезан-
ное™ которых увеличивается по высоте, с белыми или кремо- 1
выми цветками в сложном зонтике, состоящем йз 7—15 простых.
Окраска растения светло-зеленая с сероватым оттенком.
Плоды аниса (см. рис. 2,6 и 4,6) имеют яйцевидную или
обратногрушевидную форму (длина 3—4 мм, диаметр 1,5—
2,5 мм), зеленовато-серый цвет. Поверхность ребристая, по-
крыта многочисленными мягкими волосками. Эфирномасличные
вместилища внутренние, в виде каналов, расположены в плодо-
вой оболочке и на внутренней вогнутой поверхности семени.
В оболочке каждого полуплодика имеется от 16 до 32 каналов,
каждый из которых проходит от основания до вершины. В зре-
лом плоде эти каналы окружены одревесневшими клетками
оболочки, которые, с одной стороны, надежно защищают их от
повреждений и потерь масла при уборке, очистке, хранении,
с другой — затрудняют его извлечение при переработке. Эфир-
ное масло извлекается из вместилищ оболочки очень медленно.
На внутренней поверхности каждого семени находится 2—3
более крупных серповидных канала. При раскалывании плода
на полуплодики поверхность их обнажается и, так же как
у кориандра, легко повреждается. При этом теряется до 35 %
эфирного масла от общего количества в плодах.
28
Целые плоды аниса содержат до 4 % эфирного масла.
Однако масличность промышленного сырья даже на зачетную
массу редко превышает 2,7—2,8 % ввиду высокого содержания
расколовшихся плодов (30—55%) и сорных примесей (13—
16%)- Стандарт на анис не ограничивает содержание в сырье
полуплодиков в оболочке и относит их к основной фракции
вместе с целыми плодами.
В анисовом эфирном масле идентифицировано более 20 сое-
динений. Главный компонент — анетол, содержание которого
превышает 85%. В масле находится до 10 % метилхавикола.
В плодах аниса содержатся 20—25 % жирного масла, белки,
углеводы, соли органических кислот, минеральные вещества.
Технические требования на промышленное сырьё предусмат-
ривают: негреющееся, здоровое состояние, запах ароматиче-
ский, свойственный анису, базисные и ограничительные нормы,
приведенные ниже.
Показатели
Цвет
Влажность, %
Содержание эфирномасличной примеси данного рас-
тения (полуплодики, лишенные оболочки; плоды
раздробленные, раздавленные, заплесневевшие,
поврежденные вредителями; плоды и полуплодики
в оболочке с почерневшим ядром), %
Содержание сорной примеси, %
Содержание эфирномасличной примеси других
растений (кориандр, тмин, укроп и др.), %
Нормы
ограничитель •
базисные	ные
Зеленовато-	Допу-
серый	скаются
потемнев-
шие плоды
13	18
8	—
3	—
Не допу-	0,5
скается
В связи с большими потерями сырья при уборке урожая и
потерями масла при раскалывании плодов в промышленности
решается вопрос о переходе к переработке аниса целыми рас-
тениями в период массового плодообразования — молочной спе-
лости плодов на центральных зонтиках. Такой способ уборки и
переработки повышает сбор эфирного масла с 1 га в 2,5 —
2,6 раза, анетола — в 2,6 — 2,7 раза за счет ликвидации потерь
из плодов и извлечения масла из листьев и стеблей. Технические
требования на целые растения аниса допускают содержание
сорных примесей в пределах 2—10 %, недозревших и перезрев-
ших растений— 5 %.
К первым относятся растения, у которых не образовались плоды на
Центральных зонтиках, а зонтики первого порядка находятся в состоянии
Цветения; ко вторым относятся пожелтевшие растения с засыхающими
листьями, у которых на центральных зонтиках плоды восковой зрелости,
а на зонтиках первого порядка — молочно-восковой зрелости.
Сырье перерабатывают сразу после уборки, потери масла
за 4 ч хранения превышают 13 %.
29,
Фенхель. Возделывается в нашей стране с первой половины
XIX в. Посевы размещены преимущественно в УССР, имеются
также в Молдавской ССР и Краснодарском крае РСФСР.
В .промышленности перерабатывают сухие плоды и целые
свежие растения. В общем объеме производства преобладает
эфирное масло из плодов.
Фенхель, волошский укроп (Foeniculum vulgare М.) — одно-
двух- или многолетнее растение высотой 90—200 см. Листья
многократно рассечены, крупные, напоминают листья укропа.
Цветки желтые. Сложный зонтик диаметром до 15 см состоит
из 10—25 простых зонтиков. Плод при созревании разделяется
на два полуплодика.
Полуплодики имеют продолговато-вогнутую форму, длину
6—10 мм, ширину до 3 мм, 5 светлых ребер на поверхности.
Эфирномасличные каналы — в тканях плодовой оболочки: 4 на
внешней стороне полуплодика, 2—3 на внутренней (вогнутой)
стороне (рис. 4,в). Все эфирномасличные вместилища зрелых
полуплодиков защищены тканями одревесневшей оболочки.
Эфирное масло практически не теряется при хранении сухого
сырья, при переработке извлекается очень медленно. Содержа-
ние эфирного масла достигает 6 %.
Основной компонент эфирного масла — анетол. В масле из
плодов содержание анетола должно быть не менее 60 %. В со-
став масла входят метилхавикол, фенхон и др. В плодах содер-
жится 18 % жирного масла, 20 % углеводов, 20 % белков.
Промышленное сырье состоит из одних полуплодиков от
серовато-зеленого до буровато-зеленого цвета, характерного для
фенхеля ароматического запаха и сладковато-пряного вкуса.
Базисные и ограничительные нормы приведены ниже.
Показатели
Влажность, %
Содержание эфирномасличной примеси дан-
ного растения (поврежденные, битые полупло-
дики), %
Содержание сорной примеси, %
Содержание эфирномасличной примеси других
растений, %
базисные
13
10
Нормы
ограничительные
16
20
3	12
Не допускается
В отдельные годы до 30 % эфирного масла получают из
целых свежих растений. Переработка целыми растениями устра-
няет потери сырья при уборке, которые объясняются чрезвычай-
но легкой осыпаемостью плодов, повышает сбор с 1 га планта-
ций эфирного масла в 4,3 раза, анетола— в 3 раза.
Масличность сырья и выход эфирного масла зависят от фазы
развития в момент уборки и могут достигать 0,80 %- В эфирном
масле из целых растений фенхеля должно быть не менее 40 %
анетола.
30
Травянистое эфирномасличное сырье
Эфирномасличные растения, дающие травянистое сырье, со-
ставляют большую группу. Среди них такие многотоннажные
культуры, как герань розовая, мята перечная, базилик эвгеноль-
ный, укроп огородный, лавр благородный.
Эта группа постоянно пополняется новыми сортами и рас-
тениями, над которыми работают коллективы научно-исследо-
вательских учреждений страны. В настоящее время в промыш-
ленности внедряются различные полыни, гринделия, кореопсис,
тысячелистник, ромашка аптечная и др.
Герань розовая. Герань розовая (Pelargonium roseum L.)
из семейства гераниевых (Geraniaceae) — многолетнее растение
тропического климата, полукустарник. В климатических усло-
виях нашей страны герань возделывается как однолетняя куль-
тура из саженцев, выращиваемых в теплицах, из черенков,
которые заготавливают осенью предыдущего года.
Куст герани достигает высоты 1,5 м. Стебель круглый, сильно
разветвленный, в нижней части одревесневший, вверху тра-
вянистый. Листья длинночерешковые, сердцевидные, разделен-
ные на 5—7 резных лопастей, темно-зеленые, шероховатые
(рис. 5). Листья и стебли покрыты волосками простыми й
эфирномасличными. Цветки простые белые или розовые, в со-
цветиях до 10—12 шт. Куст герани быстро отрастает после
резки.
Эфирномасличные вместилища состоят из многоклеточной
ножки и одноклеточной головки, чрезвычайно хрупкие, распо-
ложены в основном на нижней поверхности листьев. Часть
эфирного масла находится в идиобластах — во внутренних тка-
йях стеблей и черешков листьев (см. рис. 2, в).
Содержание эфирного масла в листьях достигает 0,3%,
в стеблях — 0,01 %. В связи с этим масличность промышлен-
ного сырья зависит от их соотношения.
Промышленным сырьем является вся надземная часть рас-
тения, за исключением одревесневших ветвей. В высококачест-
венном сырье — 60 % листьев и 40 % стеблей. При этом 98 %
Рис. 5. Листья:
а — герани розовой; б — гибрида 24
эфирного масла сосредоточено в листьях. Обычно в сырье со-
держится 35—40 % листьев. Содержание эфирного масла за-
висит от сорта, района возделывания, условий произрастания,
приемов возделывания, времени уборки в течение сезона, ме-
теоусловий сезона, времени уборки в течение суток.
Основным промышленным сортом является герань розовая.
В Таджикской ССР селекционирован сорт Таджикская 15, мас-
личность которого в 3,5 раза выше, чем розовой герани. Про-
мышленная переработка различных сортов в Грузинской ССР
показала, что в одинаковых условиях произрастания и уборки
масличность гибрида 7 составляет 0,287 %, гибрида 24—0,253 %,
герани розовой — 0,071 %.
Уборка начинается в конце июля — в начале августа и про-
должается до ноября. В течение этого периода масличность
сырья снижается с 0,27 — 0,21 % до 0,06—0,04%- Содержание
эфирного масла повышается после 15 ч.
Организация уборки герани оказывает существенное влия-
ние на производственные показатели заводов. Именно здесь
имеются большие резервы в увеличении выработки эфирного
масла путем уборки в оптимальные сроки и сокращения сезона.
Применяют 2 приема уборки: одно- или двукратную резку.
Для Таджикской ССР и Западной Грузии рекомендуется дву-
кратная резка — первая с конца июля, вторая с середины сен-
тября; для Армянской ССР и Восточной Грузии — однократ-
ная— с середины сентября. Средняя масличность сырья по всем
районам возделывания составляет 0,106—0,110%. Кумсангирс-
кий завод в Таджикской ССР, отличающийся самыми высокими
выходами масла (0,125—0,135%), перерабатывает 60—70 %
сырья первой резки масличностью 0,13—0,15 %.
Прохладная погода, облачность, дождь, переувлажнение
почвы в период уборки снижают содержание эфирного масла.
Поэтому в сырую, дождливую погоду герань не убирают, а по-
ливы орошаемых плантаций прекращают не позднее чем за не-
делю до резки.
В составе гераниевого эфирного масла идентифицировано
около 20 наименований спиртов в свободном и связанном со-
стояниях, более 10 карбонильных соединений и др. Основные
компоненты спиртовой фракции — цитронеллол и гераниол
(55—69%), карбонильной — ментон и изоментон (до 15—18 %).
Качество гераниевого эфирного масла определяется в ос-
новном содержанием цитронеллола и изоментона. Оно зависит
от сорта, посадочного материала, района возделывания и сро-
ков уборки. Например, в масле герани Т-15 до 78 % спиртов и
всего лишь 5 % ментона. В тех же условиях произрастания
в масле обычной розовой герани — 61 % спиртов и 11 % мен-
тона. Масло гибрида 24 содержит до 76 % спиртов и до 9 %
ментона.
На содержание ментона оказывает решающее влияние каче-
32
ство посадочного материала. Герань розовая как гибридное
растение склонна к расщеплению до исходных родительских
форм, одно из которых является Pelargonium radula Н. с эфир-
ным маслом ментонного направления. При расщеплении на од-
ном и том же кусте герани развиваются ветви с различным
составом масла, свойственным маслу розовой герани и Pelargo-
nium radula Н. Черенки, заготовленные из ментонных ветвей,
лучше укореняются. Поэтому среди саженцев содержание мен-
тонных растений повышается. Многолетняя заготовка черенков
на промышленных плантациях постепенно увеличивает относи-
тельное количество ментонной формы герани и ухудшает каче-
ство вырабатываемого эфирного масла. В отдельных случаях
содержание ментона достигало 60 %. С целью сохранения высо-
кого качества масла, присущего чистым сортам герани, преду-
смотрено обновление посадочного материала каждые пять лет.
Почвенно-климатические условия района возделывания вли-
яют на содержание спиртов. Например, в масле, полученном
в Грузии, меньше цитронеллола, чем в масле, полученном
в Таджикской ССР.
На составе масла отражается организация уборки. Чем
раньше убирается герань, тем выше качество масла. Содержа-
ние ментона повышается к концу сезона в отдельные годы
в 1,7 раза.
Уборка урожая производится вручную секатором и геране-
уборочными машинами. При двукратной уборке первая обяза-
тельно должна быть ручной, так как необходимо сформировать
куст, способный к быстрому отрастанию. Убранное сырье сразу
доставляют на завод и немедленно перерабатывают.
. Поставляемое на переработку сырье должно состоять из
свежих облиственных ветвей ярко-зеленого цвета, с аромати-
ческим запахом; присущим герани. На нем не должно быть по-
сторонней влаги от дождя, росы и т. п.
Технические требования на сырье герани приведены ниже;
Показатели
Содержание сорной примеси, %
Содержание примесей данного растения, %
одревесневших частей стебля, сухих и по-
желтевших листьев
заплесневевших растений
почерневших (изменивших окраску в ре-
зультате самосогревания) растений
Содержание примеси других эфирномасличных
растений
Л Нор мы
базисные '-ограничительные
2	8
3	10
Не допускается
Не допу-	5
скается
Не допускается
Мята. Эта культура занимает второе место в Советском
Союзе по объему производства эфирного масла. Основным
районом, возделывания мяты является Украинская ССР. План-
тации мяты размещены также в Молдавской ССР, Краснодарс-
ком крае, Киргизской ССР и некоторых других районах.
Заказ № 1340	33
Рис. 6. Мята сорта Прнлукская 6:
а — целое растение; б — часть поверх-
ности листа с эфирномасличными
вместилищами (Э)
Производством мятного
масла занимаются эфирномас-
личные заводы и совхозы В/О
«Лекраспром». Последние возде-
лывают и перерабатывают мяту
перечную и мяту высокоментоль-
ную селекции А. Г. Николаева.
Эфирномасличная промышлен-
ность перерабатывает только
мяту перечную (Mentha pipe-
rita L.).
Мята — травянистое растение
семейства губоцветных (Lamia-
сеае). Произрастает на одном
месте в течение нескольких лет.
Корневая система состоит из го-
ризонтальных разветвленных че-
тырехгранных корневищ, от ко-
торых отходят придаточные
корни и стебли. Стебель ветви-
стый четырехгранный, листья на
коротких черешках, заостренно-
овальные, по краям зубчатые,
сверху темно-зеленые, располо-
жены на ветвях супротивно.
Ветви заканчиваются колоско-
видными соцветиями, на кото-
рых мелкие сиренево-фиолето-
вые цветки собраны супротив-
ными полумутовками (рис. 6,а).
Эфирномасличные вмести-
лища (см. рис. 1,еи рис. 6,6) —
железистые чешуйки, трехкле-
точные и сосочковидные воло-
ски. Первые находятся в основ-
ном на нижней поверхности
листьев и на чашечке цветков.
Сосочки образуют железистые
пятна на зубчиках листьев.
В цветках содержится на 20—
25 % эфирного масла больше, чем в листьях. В стеблях масла
практически нет. Эфирные масла из листьев и соцветий разли-
чаются содержанием отдельных компонентов. В масле из ли-
стьев больше спиртов и меньше кетонов. В связи с этим от со-
отношения органов растения зависят содержание эфирного
масла в целом сырье и его качество.
В эфирном масле идентифицировано более 60 компонентов,
основным из них является (—)-ментол свободный и в связан-
34
ном состоянии. Характерный запах и холодящий вкус масла
обусловлены ментолом, цветочный оттенок запаха — сложными
эфирами ментола и других спиртов, а также ментофураном.
В масле содержится много ментона, обладающего резким мят-
ным запахом и жгучим вкусом.
Эфирное масло ценится общим содержанием ментола, кото-
рого должно быть в масле, выделенном из сырья, не менее
47%.
Из мяты получают 2 вида сырья: целые подвяленные расте-
ния влажностью 40—60 % и по старой технологии — сухие об-
молоченные листья и соцветия влажностью 14 %. В промышлен-
ности 75—80 % эфирного масла вырабатывают из подвяленных
Таблица 1
Орган растения	Характеристика сорта		
	Прилукская 6	Краснодарская 2	Кубанская 6
Куст	Компактный, прямо- стоячий	Прямостоячий, склонен к полега- нию	Полусомкнутый, сильно ветвистый
Стебель	Светло-зеленый	Светло-зеленый со слабым антоциано- вым оттенком	Зеленый
Листья	С округлым концом, слабозазубренные, светло-зеленые	Крупные, сильно зазубренные, темно- зеленые,	слегка опушенные	Узкоэллиптические, зеленые, с лабоопу- шенные
Цветки	Бледно-лиловые	Бледно-лиловые	Бледно-сиреневые
растений, остальное —из сухих листьев и соцветий. Содержание
эфирного масла в сухих обмолоченных листьях и соцветиях
составляет 2,1—2,4%. Масличность подвяленной мяты зависит
от соотношения отдельных органов растения и влажности.
В настоящее время для эфирномасличной промышленности
возделывают три сорта. Прилукская 6 и Краснодарская 2 райо-
нированы повсеместно, Кубанская 6 — в Краснодарском крае.
Внешние признаки сортов приведены в табл. 1.
Размножают мяту отрезками корневищ. На Украине ее воз-
делывают как однолетнюю культуру, в остальных районах —
как двух-, трехлетнюю. Содержание эфирного масла в сырье
зависит от сорта, качества посадочного материала, сроков по-
садки, освещенности, обеспеченности влагой, агротехмероприя-
тий, засоренности плантаций дикорастущими мятами, сроков
уборки.	•
Сроки уборки дифференцируют по районам возделывания.
На Украине наибольшее количество эфирного масла хорошего
качества в сырье соответствует полному цветению растений.
Поэтому уборку начинают тогда, когда зацветет 50 % соцветий.
В Краснодарском крае в первый год эксплуатации плантаций
2*	35
к уборке приступают в начале цветения, во второй и третий
годы — не позже массовой бутонизации. Другим показателем
готовности плантации к уборке служит коэффициент качества,
выражающий отношение содержания ментона к ментолу. Он
должен быть не более 0,6.
При поражении плантаций ржавчиной уборка проводится
раньше, перед массовым осыпанием листьев.
Готовые к уборке растения скашивают, оставляют в поле
в валках на 1,5—2 дня для подвяливания или на 3—4 дня для
подсушивания в зависимости от вида заготавливаемого сырья.
Затем подвяленные растения направляют на завод, подсушен-
ные— на ток для обмолота листьев и соцветий. На некоторых
заводах перерабатывают подвяленную мяту, измельченную
в поле. В этом случае подбор валков и измельчение произво-
дятся одновременно полевым измельчителем.
При завядании растений (от 75 до 50 % влажности) проте-
кают биохимические процессы, в результате которых часть ке-
тонов изомеризуется и восстанавливается до ментола. С даль-
нейшим понижением влажности эти процессы прекращаются и
эфирное масло не претерпевает качественных и количественных
изменений.
Уборка целыми подвяленными растениями ликвидирует по-
тери сырья, достигающие 20—25 % за счет осыпания листьев,
сокращает в 2 раза затраты труда в сельском хозяйстве, устра-
няет хранение сухого сырья в складах, дает возможность при-
менять непрерывнодействующие аппараты для его переработки.
В связи с этим в промышленности заканчивается переход
к уборке мяты целыми подвяленными растениями.
Целые подвяленные растения поставляют на переработку
в негреющемся состоянии с зеленым, темно-зеленым или зелено-
бурым цветом и холодящим мятным запахом. Технические тре-
бования на сырье приведены ниже.
Показатели
Влажность, %
Содержание листьев и соцветий мяты перечной,
%, не менее
Содержание, %
сорной примеси
заплесневевших и почерневших растений
мяты
примесей дикорастущих видов (Приднепров-
ская и др.), %
примесей других эфирномасличных расте-
ний
Нормы
базисные	ограничительные
55	60
(посторонняя
влага не допу-
скается)
—	30
2
Не допускается
Не допу-	5
скается
Не допускается
Сырье в виде сухих листьев и соцветий мяты должно удов-
летворять требованиям, приведенным ниже.
36
Показатели	Нормы базисные ограничительные	
Влажность, % Содержание, %	14	17
сорной примеси	3	7
измельченных листьев	5	10
частей стебля	3	20
заплесневевших, почерневших листьев и соцве- тий примесей других видов мяты (Драголюб, Придне- провская и др.) других эфирномасличных растений	Не	допускается То же » »
Борьба с засоренностью плантаций дикорастущими мя-
тами— один из главных источников повышения качества сырья
и эфирного масла мяты. Они снижают масличность сырья и
качество масла благодаря тому, что содержат мало масла,
в масле преобладает ментон, цветут в сроки, не совпадающие
с цветением промышленных сортов.
Базилик эвгенольный. Базилик эвгенольный (Ocimum gra-
tissimum L.) введен в культуру коллективом Никитского Бота-
нического сада в 1935 г., современный промышленный сорт
Юбилейный введен в 1938 г. В настоящее время его возделы-
вают в Грузинской ССР.
Базилик эвгенолсодержащий — многолетнее растение тропи-
ческого климата, полукустарник семейства губоцветных (Lami-
асеае). В нашей стране базилик эвгенольный возделывают как
однолетнюю культуру. Размножают семенами, которые высе-
вают в феврале — марте, через 40—50 дней саженцы переносят
на плантации. В конце августа — сентябре они достигают тех-
нологической спелости и представляют собой ветвистые кусты
высотой 70—150 см (рис. 7,а). Ветви травянистые, четырех-
гранные, у основания куста круглые, одревесневшие. Листья
супротивные, длинночерешковые, яйцевидные, зубчатые, сверху
темно-зеленые, снизу серовато-зеленые. Ветви заканчиваются
метельчатыми соцветиями длиной до 25 см, которые состоят
из 3—9 колосовидных соцветий с мелкими грязно-белыми цвет-
ками.
Эфирномасличные вместилища внешние — железки с четы-
рехклеточной головкой, погруженные в широкие углубления
поверхности листьев (см. рис. 7,6), чашечек цветков. Содержа-
ние эфирного масла в листьях 0,8—0,9%, в соцветиях — 0,6—
0,8 %, в стеблях — в 50 раз меньше.
Промышленным сырьем является вся надземная часть куста
без одревесневших ветвей, срезанная по линии облиствения
в фазу массового цветения соцветий боковых ветвей и побуре-
ния семян на центральном соцветии. Масличность сырья зави-
сит от содержания в нем листьев с соцветиями; при оптималь-
ном значении, равном 66—70 %, и своевременной уборке она
достигает 0,7 %. Однако среднегодовой производственный выход
масла обычно составляет 0,28—0,31 %.
37
Рис. 7. Базилик эвгенольный:
а — целое растение; б — поперечный разрез
листа t с эфирномасличными вместилищами (9)
Базилик эвгенольный —
трудно перерабатываемая
культура. Это объясняется
биологическими особенно-
стями растения и чрезвы-
чайно высокой реакцион-
ной способностью основно-
го компонента — эфирного
масла. Анализ показывает,
что в производстве получа-
ют только около 40 % эфир-
ного масла от возможного.
Остальное теряется за счет
нарушения сроков уборки,
при хранении и перера-
ботке.
Содержание эфирного
масла в сырье зависит от
сроков посадки саженцев,
района возделывания, ус-
ловий произрастания, агро-
техники, метеоусловий (осо-
бенно в период уборки),
сроков уборки. В Грузин-
ской ССР к уборке присту-
пают в августе, убирают
10 % сырья, в сентябре — 55—60 % и в октябре 30—35 %. При
этом средние выходы эфирного масла по заводам Грузии ха-
рактеризуются следующими показателями: в августе — 0,280%,
сентябре — 0,326 %, октябре — 0,207%. В связи с этим только
сокращением сроков уборки, завершением ее в сентябре можно
повысить среднегодовой выход эфирного масла на 12,5—15,0%.
Еще больший эффект в увеличении сбора эфирного масла
с 1 га и, следовательно, выработке эфирного масла может быть
достигнут применением двукратной уборки. Базилик хорошо
отрастает после резки. При ранней посадке (в апреле) первый
урожай готов в середине августа. Базилик второго урожая не
достигает технологической спелости и содержит меньше эфир-
ного масла. Но, несмотря на это, двукратная уборка экономи-
чески оправдана. Уборку проводят в сухую погоду, утром, при-
ступают к ней после исчезновения росы.
Технические требования на сырье базилика эвгенольного
приведены ниже.
Поставляемое на переработку сырье должно быть в негрею-
щемся состоянии; иметь цвет стеблей зеленый, колосовидных
соцветий — коричневый; запах гвоздичный, присущий эвгеноль-
ному базилику; не допускается присутствие посторонней
влаги.
38
Показатели
Содержание, %
сорной примеси
голых необлиственных стеблей
недозревших и перезревших растений
почерневших растений
заплесневевших растений
других эфирномасличных растений
Нормы
базисные ограничительные
2	8
2	10
3	—
Не допу-	5
сдается
Не допускается
» »
Поставщики сырья согласовывают с заводом график уборки
и доставки сырья с таким расчетом, чтобы период от уборки до
переработки не превышал 2—4 ч.
Укроп. Как эфирномасличную культуру стали возделывать
с 1967 г, на Украине, а затем в Молдавии и Краснодарском
крае.
Укроп огородный, или пахучий (Anethum graveolens L.) —
однолетнее травянистое растение семейства зонтичных высотой
40—120 см, с прямостоячим ветвистым стеблем, покрытым бело-
ватым или голубоватым восковым налетом; очередными раз-
дельнолопастными, многократно рассеченными листьями, умень-
шающимися в размерах по высоте; соцветиями — сложный зон-
тик на верхушках ветвей. Соцветие состоит из 36—58 простых
зонтиков с зеленовато-желтыми цветками. Плод — яйцевидная
или широкоэллиптическая ребристая двусемянка длиной 3—
5 мм, при созревании разделяется на два полуплодика
(рис. 4, г).
Эфирное масло содержится во всех органах растения. Эфир-
номасличные вместилища внутренние и внешние. Внутренние
'представлены каналами трех видов длиной 212—885 мкм, диа-
метром 25—60 мкм. Каналы первого вида находятся в коре
корней под поверхностными слоями клеток на всем протяжении
стебля и ветвей, черешков и прожилок листьев, в оболочке
полуплодиков с внешней стороны (4 шт.); второго вида — в более
глубоких тканях стебля и ветвей; третьего — в .плодах на внут-
ренних поверхностях семян или в плодовой оболочке зрелых
полуплодиков с вогнутой стороны (2—3 шт.). Поверхность ли-
стьев обильно покрыта железистыми волосками с многоклеточ-
ной ножкой, имеются также сосочковидные эфирномасличные
вместилища. Кроме того, часть эфирного масла распределена
в виде капель в межклеточных внутренних тканях листьев.
Эфирномасличные каналы развиваются по мере роста расте-
ния, достигают, максимальных размеров в начале фазы молоч-
ной спелости плодов. С развитием листьев увеличивается ко-
личество внешних вместилищ. На последующих стадиях созре-
вания плодов постепенно усыхают каналы первого вида
в стеблях и листьях, с пожелтением листьев разрушаются эфир-
номасличные волоски и исчезает масло из межклеточных тка-
ней. Поэтому к моменту созревания плодов в подсохших расте-
39
ниях эфирное масло сохраняется только в плодах и каналах
второго вида стеблей.
Начальная стадия фазы молочной спелости плодов характе-
ризуется наибольшей массой растения, т. е. наибольшей уро-
жайностью, и самым высоким сбором эфирного масла с I га.
При дальнейшем созревании плодов (до начала восковой спе-
лости) подсыхание растений превосходит потери эфирного
масла, в связи с чем повышается масличность каждого органа.
Так, по данным болгарских специалистов, за этот период мас-
личность соцветий возрастает от 1,14 до 1,30 %, листьев — от
0,28 до 0,44 %, стеблей — от 0,12 до 0,21 %; но урожайность
снижается на 32—34%, а сбор эфирного масла — на 8—
Н %•
Технические условия не учитывают эти особенности укропа
и относят к промышленному сырью надземную часть растения
с длиной стебля от вершины не более 70 см в фазу образова-
ния плодов на всех зонтиках до полного их побурения, с цве-
том от зеленого до буроватого и характерным запахом. Ма-
сличность сырья изменяется в широких пределах (0,24—0,63%)
в зависимости от условий произрастания. Три четверти эфир-
ного масла находится в зонтиках, остальное — поровну
в листьях и стеблях.
В зеленых растениях укропа содержатся белки, жирное
масло, клетчатка и целый ряд биологически активных веществ:
витамины С (135—183 мг%), Вь В2, Р, каротин, флавоноиды
(кверцетин, изорамнетин, кемпферол). В плодах укропа до 20 %
жирного масла, 15 % белков.
В укропном масле обнаружено более 10 компонентов. Эфир-
ные масла из зеленых растений и зрелых плодов различаются
составом. Основными компонентами масла из листьев, стеблей,
цветущих зонтиков являются углеводороды, содержание кар-
вона около 16 %. В масле из семян содержится 60 % карвона.
Поэтому в промышленном эфирном масле содержание карвона
характеризуется промежуточной величиной (20—45%), которая
определяется фазой созревания плодов. Считают, что аромат
зеленого укропа, который ценится в парфюмерии, кулинарии и
Показатели
Влажность
Содержание, %
сорной примеси
стебля длиной более 70 см
недозрелых с неосыпавшимися лепестками
цветков и перезрелых, полностью побурев-
ших, с осыпающимися плодами
заплесневевших растений
других эфирномасличных растений
Нормы
базисные ограничительные
Посторонняя —
влага не допу-
скается
Не допу-	8
скается
»	15
2	—
Не допускается
То же
40
консервном производстве, наиболее полно передает эфирное
масло из цветущих растений. Таким образом, из укропа можно
получать различные эфирные масла в зависимости от их назна--
чения.
Прием сырья на завод производится в соответствии с его
качественными показателями и нормами технических условий,
приведенными выше.
Эвкалипт. Это вечнозеленое растение, большей частью де-
рево, иногда кустарник. Род эвкалипта (Eucalyptus L' her)
относится к семейству миртовых (Myrtaceae) и имеет очень
древнее происхождение. В современную геологическую эпоху
он сохранился в естественных условиях только в Австралии и
на прилегающих островах, где имеется свыше 500 видов эвка-
липтов. Классификация их не завершена. Ориентировочно
считают, что сейчас существует 600 видов, из них на Черноморс-
ком побережье Грузии и юге Краснодарского края произрас-
тает 35.
Примерно третья часть эвкалиптов (180—200 видов) содер-
жит эфирные масла в листьях, соцветиях и молодых ветвях.
Эвкалипт обладает рядом уникальных биологических свойств,
имеющих большое практическое значение. Он очень быстро
растет. Через 3—4 года из семени вырастает дерево высотой
10 м, через 10—15 лет — 25 м. У основания ствола на корневой
шейке эвкалипт имеет древесинные наросты, которые представ-
ляют собой склад запасных питательных веществ и несут на
своей поверхности спящие почки. Поэтому после повреждения
надземной части морозом, пожаром или порубкой эвкалипт
легко восстанавливается обильной порослью, развивающейся
из наростов. В зависимости от возраста растения изменяются
'листья по форме, размерам, расположению на ветках, иногда
окраске и, что очень важно, по содержанию эфирного масла.
Листья молодого эвкалипта (ювенильные) сидячие, плас-
тинка округлой формы, меньшей площади, чем листья взрослого
растения; расположены на ветвях супротивно («взрослые»
листья — очередные, ланцентные). Они содержат больше эфир-
ного масла (в 1,5—2 раза и выше). Ювенильный возраст
эвкалипта составляет обычно 1—3 года. Поэтому для эфирно-
масличных производств целесообразно возделывать эвкалипт
как порослевую культуру. Эфирномасличные вместилища (внут-
ренние железы) включены в мякоть листьев, во внутренние
ткани соцветий и коры молодых ветвей. Окружающие ткани
защищают вместилища от потерь эфирного масла при сушке,
в связи с чем облиственные ветви эвкалипта можно перераба-
тывать как в свежем, так и сухом виде.
Эфирномасличные эвкалипты подразделяются на три группы
в зависимости от состава и свойств эфирного масла. К первой
относится эвкалипты, эфирное масло которых богато фелланд-
реном и используется для технических целей (флотация руд, как
41
Рис. 8. Листья и ветви эвкалипта пепельного:
/ — ювенильные листья; 2, 3 — переходные побеги
с листьями; 4 — взрослая ветвь с плодами; 5 — юве-
нильная ветвь с плодами
растворитель и т. д.).
Во второй группе эв-
калиптов эфирные
масла богаты цинео-
лом, они применяются
в медицине, фарма-
цевтическом производ-
стве, косметике. Тре-
тью группу состав-
ляют эвкалипты, эфир-
ные масла которых
содержат в качестве
основных компонентов
различные Душистые
вещества, ценные для
парфюмерии: геранил-
ацетат (Е. Масаг-
thuri), цитронеллаль
(Е. citriodora) и т. д.
В нашей стране
произрастают эвка-
липты второй и тре-
тьей групп. Промыш-
ленное значение имеют
только цинеолсодер-
жащие эвкалипты. На-
ибольшее распространение имеет эвкалипт пепельный (Е. ci-
пегеа), который в климатических условиях черноморского по-
бережья образовал много форм повышенной зимостойкости.
Эвкалипт пепельный (Е. cinerea Tuell) — небольшое деко-
ративное дерево. Кора красноватая, грубая, неопадающая;
стволы, как правило, искривленные. Листья (рис. 8) с краси-
вым голубоватым оттенком покрыты серым восковым налетом.
Молодые листья мелкие, сидячие, округлой формы, взрослые —
черешковые, ланцетно-заостренные длиной до 12—15 см, шири-
ной 2,2—3,0 см. Выход эфирного масла из молодых листьев
2,3 %, из взрослых—1,1 %. Содержание цинеола в масле со-
ответственно 64 и 76%. Выход масла из облиственных ветвей
0,8%. Наибольшая масличность наблюдается зимой.
Эвкалипт прутовидный (Е. viminalis Labill)—один из наи-
более быстро растущих видов. Деревья в возрасте 15 лет до-
стигают высоты 25 м при диаметре ствола 65 см. Кора гладкая,
серовато-белая, верхние слои отстают, темнеют и повисают
лентами на ветвях. Ювенильные листья супротивные, сидячие,
ланцетные, заостренные, слегка волнистые по краю, длиной
7—8 см, шириной 1,5—2,0 см. Окраска листьев от светло- до
темно-зеленой, одинаковая с обеих сторон. Эфирномасличные
вместилища мелкие, многочисленные, хорошо просматриваются
42
на свету. Взрослые листья черешковые, узколанцетные, серпо-
видные длиной до 25 см, шириной у основания до 3 см. Цветки
на коротких цветоножках в соцветии из 3—5 шт., располо-
женном в пазухе листа. Содержание эфирного масла в обли-
ственных ветвях диаметром до 5 мм 0,4—0,5%, в масле 65 %
цинеола. Самая высокая масличность наблюдается в октябре.
В Грузинской ССР сырье эвкалипта заготавливают не по от-
дельным видам его, а в смеси. Оно должно представлять собой
свежесрезанные ветви диаметром не более 5 мм зеленого
цвета или зеленого с голубоватым оттенком, характерным аро-
матным запахом, без посторонней влаги и посторонних запа-
хов. Расчеты с поставщиками сырья производятся в соответствии
с нормами технических условий, приведенными ниже.
_	Нормы
Показатели
базисные ограничительные
Содержание, %
сорной примеси	1	15
необлиственных одревесневших ветвей диаметром	5	40
более 5 мм, сухих ветвей
заплесневевших и прелых облиственных ветвей Не допускается
других эфирномасличных растений	То же
Лавр благородный. Лавр благородный (Laurus nobilis L.) —
вечнозеленый кустарник или дерево высотой 2—4 м. Относится
к семейству лавровых (Lauraceae). Он широко распространен
в Грузинской ССР в диком виде и в культуре. Листья очеред-
ные, ланцетные, кожистые, темно-зеленые, блестящие сверху,
волнистые по краю, длиной 4—15 см, шириной 2—4 см. Цветки
мелкие беловато-желтые, в соцветиях зонтик.
Все органы растения содержат эфирное масло (в %): ли-
стья— 0,7—5,1 на абсолютно сухую массу, однолетние моло-
дые побеги — 0,4—0,5, древесина — 0,1—0,2, кора — 0,30—0,37,
корни — 0,18—0,22, цветки — 0,45—0,57, плоды — 0,35—0,51.
Эфирномасличные вместилища такие же, как у эвкалиптов (см.
рис. 2, а).
Промышленным сырьем являются молодые облиственные
ветви. Масличность их колеблется в пределах 0,5—1,0 % и за-
висит от степени облиственности и содержания эфирного масла
в листьях. В составе эфирного масла идентифицировано около
40 компонентов, среди которых главным является цинеол.
Известно большое число форм дикорастущего и культурного
лавра благородного, отличающихся главным образом внешним
видом листьев. Крупнолистные сорта содержат в 1,5—2 раза
больше эфирного масла, чем мелколистные. Содержание эфир-
ного масла в листьях одного сорта зависит от их возраста,
времени уборки в течение года и суток, освещенности, места
произрастания, способа размножения. Продолжительность
жизни листьев 3—4 года. Максимальное содержание масла от-
мечается в возрасте от четырех месяцев до одного года, в после-
43
дующем оно постепенно снижается, в течение года — макси-
мальное в декабре — январе, минимальное — весной. В течение
суток наибольшее количество масла содержится в 13—16 ч,
наименьшее — утром, разница составляет 20%. Масличность
листьев на одном кусте изменяется в зависимости от места рас-
положения: на северной стороне она меньше, чем на южной,
на 22—52%, в нижней части куста меньше, чем в верхней,
на 50%. Масличность лавра зависит также от высоты произ-
растания над уровнем моря и от удаленности от него. Самые
высокие результаты можно получить при возделывании лавра
на высоте 300—600 м над уровнем моря и на расстоянии от
него не менее 20 км. Семенной способ размножения дает неод-
нородный по содержанию эфирного масла посадочный мате-
риал.
Лавр — долгожитель, в естественных условиях продолжительность его
жизни составляет несколько сотен лет, а кусты на промышленных планта-
циях эксплуатируются с трех-четырехлетнего возраста в течение 40—60 лет.
Уборка урожая производитси через год.
Сдаваемое на эфирномасличные заводы сырье представляет
собой свежесрезанные облиственные ветви диаметром не более
10 мм с характерными для лавра зеленым цветом и запахом.
Нормированная базисная влажность промышленного сырья
лавра составляет 50%, на эту влажность ведется расчет за-
четной массы сырья.
Массовая доля оголенных стеблей и веток в сырье не должна превы-
шать 5 % ввиду низкого содержании в них эфирного масла; наличие орга-
нических' примесей, заплесневевшего или гнилого сырья не допускается; со-
держание минеральных примесей ограничивается 0,5 %.
При заготовке лаврового листа остается примерно такое же
количество сухих молодых веток и нестандартных листьев мас-
личностью 0,4—0,5 % и содержанием цинеола в масле, равном
36 %. Эти отходы используют для получения лаврового эфир-
ного масла.
Фиалка душистая. Очень распространенное многолетнее тра-
вянистое растение семейства фиалковых (Violaceae), широко
известное своими нежными ароматными цветками.
Фиалка душистая (Viola odorata L.) имеет мочковатый
корень, сильно укороченный стебель, от которого отрастают
многочисленные длинночерешковые листья и стелющиеся по
поверхности земли побеги (усы). Из побегов развиваются и
укореняются дочерние растения (детки), благодаря которым
куст фиалки разрастается и загущается. Листья округлой формы
с сердцевидной выемкой у основания, морщинистые, слабоопу-
шенные длиной 28—69 мм, шириной 27—56 мм. Цветки про-
стые, на длинных цветоножках от бледно-голубого до темно-
фиолетового цвета в зависимости от сорта. Все органы расте-
ния содержат эфирные масла и смолистые вещества, которые
различаются составом и запахом.
44
В прошлом фиалку возделывали из-за цветков, из которых
получали конкрет и абсолютное масло. В настоящее время про-
мышленное значение имеют только листья, в которых до 0,25 %
конкрета, до 0,13 % абсолютного масла и всего лишь 0,01 %
эфирного масла. В эфирном масле найдено 24 соединения, ос-
новной компонент — нонадиен-2,6-аль (1), его содержание 30—
58 %. Абсолютное масло листьев фиалки, известное в парфюме-
рии под названием «vert de violette», обладает ароматом све-
жих огурцов, применяется в изделиях высокого качества.
Экстрагируемые вещества распределяются в листьях нерав-
номерно. Содержание конкрета в пластинке листа почти в 4
раза выше, чем в черешке, абсолютного масла — в 3 раза выше.
Поэтому соотношение в сырье пластинок листьев и черешков
отражается на содержании конкрета и абсолю.
Хорошо развитые молодые листья характеризуются самым
высоким количеством и качеством конкрета, в старых, под-
сохших и пожелтевших конкрета мало, качество конкрета
низкое.
Из трех селекционных сортов — Никитская, Ялта и Крымс-
кая — больше всего конкрета в первом.
Промышленное сырье составляют листья разных размеров
с черешками нормального цвета и приятного запаха, напоми-
нающего свежие огурцы. В чистом сырье 47—58 % листовых
пластинок, 42—53 % черешков. Содержание листовых пластинок
может быть увеличено на 10—15 % возделыванием фиалки на
орошаемых землях.
Прием сырья на завод производится на основании базисных
ц ограничительных норм технических условий, приведенных
нйже.
„	Нормы
Показатели
базисные ограничительные
Влажность	Посторонняя —
влага не допу-
скается
Содержание, %
сорных. примесей	2	8
побуревших, подсохших листьев, черешков	5	10
без листьев
-заплесневевших, прелых листьев	Не допускается
других эфирномасличных растений	То же
Фиалку размножают детками. При выполнении всех необходимых агро-
техмеропрнятий уборку начинают со второго года посадки и поддерживают
хорошую продуктивность плантации в течение 6—8 лет. Уборку проводят
2—3 раза в год; первое скашивание — через 10—20 дней после цветения,
в мае; второе — после интенсивного нарастания листьев, в июле — августе;
третье возможно в конце сентября. Наибольшее количество зеленой массы
дает первое скашивание. Орошение повышает урожайность на 70 —85 %.
Скашивание производят в сухую погоду. Перед переработ-
кой листья расстилают тонким слоем в тени и подвяливают
в течение 3—5 ч.
45
Длительное хранение понижает выход конкрета.
Ладанник. Ладанник, или цистус,— многолетний вечнозе-
леный кустарник семейства цистусовых (Cistaceae). В природе
насчитывается 20 видов, которые в основном произрастают
в районе Средиземного моря. В нашей стране имеется также
несколько видов ладанников в Крыму и на Кавказе в естествен-
ных условиях.
В листьях и молодых ветвях большинства ладанников со-
держатся ароматические смолы, которые используются в пар-
фюмерии как фиксаторы и душистые вещества.
Из всех видов в естественных условиях самым высоким со-
держанием и качеством смолы характеризуется ладанник бла-
городный (Cistus ladaniferus L.), дикие заросли которого ис-
пользуются во Франции, Испании и Португалии. Попытки
интродукции этого вида в нашей стране не дали положительных
результатов.
5
Рнс. 9. Ладанник:
а — цветущая аетвь; б — часть по-
верхности листа с простыми и афир-
«онаслгащнхн (Э) полосками
46
В отечественной эфирномасличной
промышленности долгое время перера-
батывали ладанник крымский Cistus
tauricus Р., произрастающий на южном
берегу Крыма. Он представляет собой
ветвистый полукустарник высотой до 40
см. Молодые ветви зеленые, травянистые,
опушенные. Листья разных размеров
супротивные, черешковые, овальные,
опушенные. Цветки пятилепестковые,
розовые, диаметром 4—5 см.
Промышленным сырьем ладанника
крымского служит высушенная надзем-
ная облиственная часть куста в фазу
созревания семян. Содержание экстрак-
та в ветвях зависит от многих факторов
и изменяется в пределах 2—5 %.
Коллектив Никитского Бота-
нического сада предложил про-
мышленности целый ряд сортов
(Смолистый и др.) с содержа-
нием экстракта, достигающего
20—26 % к абсолютно сухой
массе.
В настоящее время созданы
плантации культурных сортов
ладанника, а заготовки ладан-
ника крымского прекращены
в целях охраны природы.
Селекционные сорта ладан-
ника (рис. 9, а) характеризу-
ются мощным кустом высотой до
J2 м; многочисленными верти-
кальными густо облиственными
ветвями с красноватым оттен-
ком; овально-заостренными темнозелеными листьями длиной 5—
6 см, шириной 2,0—2,5 см; белыми цветками диаметром 9—
11 см со множеством ярко-желтых тычинок. Ветви, листья и
чашечки цветков блестящие и очень липкие от обилия смолы на
поверхности. Процентное содержание ее в листьях в 3 раза
больше, чем в ветвях.
Эфирномасличные вместилища внешние (железистые во-
лоски), простые и сложные (рис. 9,6), которые находятся на
поверхности листьев, молодых ветвей, чашечек цветков среди
простых волосков. Смолы выделяются через оболочку головки
волосков и растекаются по поверхности, отчего она становится
липкой на ощупь.
Промышленным сырьем культурного ладанника служат од-
нолетние облиственные побеги, срезанные в фазу цветения
(с мая по октябрь), с липкими на ощупь листьями, в свежем
или подвяленном состоянии, от серо-зеленого до темно-зеленого
цвета, приятного бальзамического запаха, характерного для
ладанника, без посторонней поверхностной влаги. Прием осу-
ществляется на основании анализов, базисных и ограничитель-
ных норм, приведенных ниже.
_	Нормы
Показатели
базисные ограничительные
Содержание, %
сорной примеси	1	2
неэфирномасличиых примесей данного расте-	2	5
ния (одревесневших ветвей)
ветвей с осыпавшимися листьями	5	15
заплесневевших и пораженных болезнями вет- Не допускается
вей и листьев
других эфирномасличных растений	То же
Культурный ладанник размножают черенками из однолетнего прироста
ветвей. Эксплуатацию плантаций начинают на третий год после посадки
саженцев. Ветви интенсивно растут во влажное время года — весной, осенью
н частично зимой. С наступлением жары летом, а также в холодные периоды
зимы (—15 °C) ладанник прекращает вегетацию и сбрасывает часть
листьев.
Содержание смол повышается к осени, максимальное —
в августе. Однако из-за массового опадания листьев уборку
проводят в мае — начале июня. В этом случае обеспечивается
максимальный сбор смолы с 1 га плантации. При своевременной
весенней уборке и благоприятных климатических условиях воз-
можны хороший прирост ветвей к осени и вторая уборка
в конце сентября — начале октября. Время уборки в течение
суток не влияет на содержание и качество смол.
Цветочное эфирномасличное сырье
Эфирномасличные растения, дающие цветочное сырье, вве-
дены в эфирномасличное производство нашей страны совет-
скими селекционерами. К ним в первую очередь относятся такие
47
многотоннажные культуры, как роза, лаванда настоящая, шал-
фей мускатный, а также малотоннажные: лавандин, жасмин
крупноцветный, ваточник, сирень, чубушник и др. В значитель-
ных количествах заготавливаются соцветия дикорастущей аза-
леи, периодически перерабатываются небольшие партии соцве-
тий акации белой и подбеленной (мимозы). Ассортимент цветоч-
ных культур может быть расширен освоением новых видов из
богатой флоры страны.
Цветочное эфирномасличное сырье быстро теряет эфирное
масло после уборки и перерабатывается в свежем состоянии.
Многие виды содержат эфирное масло не только в свободном,
но и в связанном состоянии.
Роза эфирномасличная. Розы (Rosa) в семействе розоцвет-
ных (Rosaceae)) образуют отдельный род, который насчиты-
вает не менее 400 видов и 25 тыс. сортов. Большинство из них
Характеристика промышленных
Показатели	Крымская красная	Фестивальная
Количество бутонов в соцветии, шт. среднее минимальное максимальное Количество цветков на одном кусте, шт. среднее минимальное максимальное Масса цветка на соцветиях ветвей, г ростовых цветочных первого порядка цветочных второго порядка Средневзвешенная масса цветка, г Тип цветка Окраска лепестков Количество лепестков в цветке, шт. Массовая доля в цветке, % лепестков чашечек Содержание в цветке. % эфирного масла конкрета в том числе абсолютного масла Продолжительность периода цветения, ДНИ средняя минимальная максимальная Сроки цветения Район возделывания	10	6 3	2 29	16 281	630 109	365 368	950 5,5	4,2 3,8	2,9 2,7	1,9 3,1	2,7 Махровый Ярко-красная	Розово-красная 78	75 81,7	81,9 18,3	18,1 0,088	0,136 0,286	0,322 0,175	0,204 25	28 20	21 34	42 Конец мая—июнь На 2 дня раньше (база сравнения)	Крымской красной Повсеместно	Крым	
48
декоративные. К эфирномасличным видам относятся следующие:
роза Дамасская, Казанлыкская (Rosa damascena М.), р. Гальс-
кая, или Красная (R. gallica L.), р. Столистная (R. centifolia L.),
р. Мускатная (R. moschata Н.), р. белая (R. alba), р. Майская
(R. de Mai) и др. Наибольшее использование в промышленности
находят первые 4 вида. В отдельных странах перерабатывают
в небольших количествах некоторые декоративные виды роз.
Родиной масличной розы является Иран. Промышленное произ-
водство розового масла насчитывает три столетия. Наибольшее
развитие оно получило в Болгарии.
В настоящее .время наша страна занимает первое место
в мире по уровню производства розового масла. Плантации
розы в основном находятся на Украине, в Молдавии и Красно-
дарском крае, небольшие площади имеются также в Грузии и
Азербайджане.
Таблица 2
сортов розы в условиях Крыма
	Мичуринка	Таврида	Букурия	Пионерка
8		3	11	10
2		I	3	2
19		9	26	21
377				—	457
281		—	—	246
424		—	—	590
5,1		5,4	4,5	3,7
4,0		3,9	3,1	2,5
2,7		Отсутствуют	2,9	1,8
3,0		4,0	3,2	2,0—2,6
		Махровый		Полумахровый
Розовая		Бледно-розова я	Розовая	Ярко-розовая
85		64	62	29
83,5		80,8	84,1	78
16,5		19,2	15,9	22
0,185		0,120	0,153	0,159
0,335		0,275	0,293	0,370
0,240		0,216	0,195	0,262
29
20
40
На 5—6 дней
раньше Крымской
красной
Повсеместно
—	27
—	21
—	35
На 3 дня раньше Крымской
красной
Краснодарский край
Средний
Молдавская ССР
49
Широкое промышленное освоение эфирномасличной розы
в нашей стране началось в 1927—1929 гг. Этому предшество-
вало создание сорта Крымская красная. Сорт относится к виду
R. gallica L., выведен в Никитском Ботаническом саду агро-
номом Гунько Г. К- По сей день Крымская красная является
основным промышленным сортом, под которым занято 90 %
плантаций. В результате интенсивной селекционной работы
в последние годы внедрены такие новые, высокопродуктивные
сорта, как Фестивальная, Мичуринка, Таврида, Украина, Бу-
курия; подготовлен к внедрению целый ряд других сортов.
Роза эфирномасличная представляет собой кустарник, над-
земная часть которого состоит из ветвей разных возраста и
типа. Среди них обычно 6—12 основных ветвей (сложных), на
которых развиваются ростовые, цветочные и летние ветви, и
порослевые побеги (жировые), которые заменяют отмирающие
основные ветви.
Цветки розы образуют соцветие на концах ветвей. Количе-
ство цветков на соцветии зависит от типа ветви и сорта розы
(табл. 2). Самые крупные многоцветковые соцветия развива-
ются на верхушках ростовых ветвей. Количество цветков в со-
цветии на цветочных ветвях первого порядка выше, чем на
ветвях второго порядка. Масса цветка также зависит от сорта,
типа ветви (см. табл. 2) и фазы развития цветка.
Цветок розы состоит из большого числа лепестков красного
или розового цвета, зеленого цветоложа с пятью чашелисти-
ками, множества тычинок с пыльниками и пестиков. В техноло-
гической характеристике цветок делится на две части, к первой
относятся лепестки, ко второй — остальные органы под назва-
нием «чашечка». Количество лепестков зависит от сорта, мас-
совые доли лепестков и чашечек — от сорта (см. табл. 2) и
фазы развития цветка.
Цветок в своем развитии проходит 6 фаз (рис. 10): первая —
бутон с плотно сомкнутыми чашелистиками; вторая — бутон
с отогнутыми чашелистиками; третья — бутон с одним-двумя
отогнутыми лепестками; четвертая — цветок с развернутыми
внешними лепестками; пятая-—цветок с полностью раскрытыми
лепестками и ярко-желтыми тычинками; шестая — перестоявший
цветок с коричневыми тычинками и изменившейся окраской
лепестков (сиреневатый оттенок).
Фаза развития цветка является важной технологической ха-
рактеристикой. Она предопределяет содержание в нем свобод-
ного и связанного эфирного масла, а также качество масла.
Самое большое содержание связанного эфирного масла в цветке
четвертой фазы развития, свободного — пятой фазы. В цветках
шестой фазы развития почти нет связанного масла, значительно
меньше свободного, качество его низкое.
Промышленное сырье представляет собой смесь цветков чет-
вертой, пятой и шестой фаз развития. Поэтому от соотношения
50
12	3	4	5	6
Рис. 10. Фазы развития цветка розы
их зависят масличность сырья, производственный выход и ка-
чество масла.
В цветке розы эфирное масло сосредоточено в сосочковид-
ных эфирномасличных волосках (см. рис. 1,а), составляющих
большую часть верхней поверхности лепестков, нелетучие ве-
щества абсолю (смолы) — в тех же волосках лепестков и во
всех тканях остальных органов цветка; волоски покрывают всю
поверхность цветка.
Содержание перечисленных групп веществ в лепестках и
чашечках неодинаково. Приведенная ниже схема показывает
распределение их в цветке пятой фазы развития сорта Крымс-
кая красная.
Как видно из схемы, лепестки составляют 81,7 % массы
цветка. Содержание эфирного масла в них в 10,5 раза больше,
чем в чашечках. Вследствие этого 97,9 % масла сосредоточено
в лепестках. Чашечки богаты нелетучими веществами абсолю,
массовая доля в 19 раз больше массовой доли их в лепестках.
Поэтому, несмотря на то что чашечка составляет всего 18,3 %
массы цветка, в ней находится 81,4 % нелетучих веществ аб-
солю, 41,5 % абсолю и 32,3 % конкрета от общего содержания
в цветке.
В цветках содержится 80—84 % воды; в состав сухих ве-
ществ помимо конкрета входят флавоноиды, витамины, белки,
углеводы, дубильные вещества, склареол, урсоловая кислота,
жирное масло, микроэлементы.
В эфирном масле найдено 120 компонентов, среди них иден-
тифицированы 16 спиртов (7 с различными оттенками запаха
розы), 14 кислот, 15 альдегидов, два кетона, розеноксид, два
фенолоэфира, сложные эфиры, более 20 углеводородов различ-
ного строения.
В нелетучей части конкрета содержатся насыщенные спирты
Сю—Сзо с преобладанием четных гомологов, сложные эфиры
насыщенных монокарбоновых кислот с первичными спиртами и
стеролами, терпеновых кислот и первичных низкомолекулярных
спиртов, свободные кислоты, тритерпеноиды, насыщенные угле-
водороды Сю—Сзь
51
Массовая доля в целом цветке
розы , %
Крымская красная -<-------------------
I
Конкрет	0,286 *--
I
Воски	0,111
I_______
Абсолю	0,175
t_______
I
Эфирное масло	0,086
1
I
Нелетучие вещества абсолю 0,087 •*-----
Массовая доля в отдельных
органах цветка, %
Цветки почти всех промышленных сортов массово раскрыва-
ются утром от 5 до 7 ч. Максимальным содержанием как сво-
бодного, так и связанного масла характеризуются только что
раскрывшиеся цветки. Если же раскрытию цветка предшество-
вала пониженная температура воздуха ночью, то максимум на-
ступает в 9—10 ч. В последующие часы масличность снижается,
особенно резко в солнечную ветреную погоду. К 12—13 ч она
может уменьшиться на 30—50 %. Пасмурная погода, прохлада,
отсутствие ветра сокращают потери масла и создают условия
для удлинения периода уборки в течение дня.
Потери эфирного масла происходят преимущественно за
счет терпеновых спиртов. Поэтому в масле из цветков дневного
сбора повышается содержание фенилэтилового спирта и слож-
ных эфиров, что понижает его качество. В дневные часы резко
падает содержание связанного эфирного масла. Это явление
отражается на накоплении эфирного масла и его составе при
ферментации сырья и в конечном счете — на производственном
выходе и качестве эфирного масла. В связи с этим организация
сбора цветков имеет огромное значение в производстве эфир-
ного и абсолютного масел розы.
52
Цветение плантаций протекает неравномерно, продолжа-
ется от 20 до 42 дней (см. табл. 2). Количество раскрываю-
щихся цветков увеличивается постепенно и достигает макси-
мума, или «пика», на 10—12-й день от начала цветения. В пе-
риод пик. ежедневный сбор цветков достигает 12 % от всего
урожая. Продолжительность его колеблется от 1 до 4 дней
в зависимости от метеоусловий сезона.
Качество сырья быстро изменяется после сбора. Поэтому
оно должно быть доставлено на завод в течение 2 ч. Доставку
осуществляют в ящиках, мешках и насыпью.
Поступающее на завод сырье должно быть свежеубранным,
в негреющемся состоянии, с цветом и запахом, присущим дан-
ному сорту розы, без посторонней влаги. Прием его произво-
дится в соответствии с нормами технических условий, приведен-
ными ниже.
Показатели
Содержание, %
сорной примеси
примесей данного растения
подсохших, деформированных, перезрев-
ших цветков, бутонов
цветков, изменивших окраску в резуль-
тате самосогревания
чашечек без лепестков, цветоножек и ли-
базисные
Нормы
Не допу-
скается
3
Не допу-
скается
1
ограничительные
5
10
5
стьев
примесей других эфирномасличных расте-	Не допускается
иий
Масличность и урожайность сырья в большой степени зави-
сят от способов размножения и условий возделывания.
Розу размножают вегетативно, возделывают на одном месте в течение
20—30 лет. Она очень требовательна к плодородию, структуре и влажности
почвы; хорошо отзывается на удобрение н орошение. Однако, стремясь по-
высить урожайность, необходимо помнить, что удобрения способны изменить
в худшую сторону качество масла. Избыток калня понижает содержание
терпеновых спиртов. Противоположный эффект оказывают фосфорные удоб-
рения.
На урожайность розы влияют сорт, районы возделывания, способ раз-
множения, выбор участка под плантации, возраст растений, агротехмеро-
прнития (удобрение, орошение, борьба с сорняками, мульчирование, удаление
старых ветвей), климатические условия года (наличие периода низких тем-
ператур зимой, отсутствие заморозков весной н суховеев — в период цвете-
ния), своевременная качественная уборка.
Лаванда настоящая. По производству лавандового эфирного
масла наша страна занимает второе место в мире. Лаванду
возделывают в Крыму, Молдавской ССР и. Краснодарском крае.
Первые сорта Н-5, Н-13 и Н-40 масличностью 0,8 % выве-
дены и внедрены в производство Никитским Ботаническим са-
дом в 1927—1928 гг. Современные промышленные сорта Ре-
корд, Степная, В-34 превосходят их в 2 с лишним раза по
53
содержанию эфирного масла и отличаются более высоким ка-
чеством масла. Внедряется новый сорт Белогорская.
Лаванда настоящая (Lavandula vera D.—С.) многолетний
вечнозеленый полукустарник семейства губоцветных (Lami-
асеае). Куст имеет шарообразную форму, состоит из большего
количества ветвей. Старые ветви круглые, одревесневшие, с от-
деляющейся корой; молодые — травянистые четырехгранные.
Листья узколинейцые с завернутыми краями, снизу сильно опу-
Рис. 11. Лаванда:
а — куст; б — формы соцветий; в — ложная мутовка цветков
54
Рис. 12. Эфирномасличные вместилища лаванды (Э) и простые волоски (П)
щенные длиной до 50 мм, шириной 3—5 мм. Молодые ветви
заканчиваются колосовидными соцветиями; количество их на
кусте обычно 300 — 500 шт., при очень благоприятных условиях
произрастания — до 1000 шт. и более. Цветки мелкие, располо-
жены на соцветии мутовками (рис. 11). Иногда на цветоносе
ниже основного соцветия развивается Малоцветковая мутовка,
называемая ложной. Венчик цветка трубчатый светло-сирене-
вого цвета, опадающий. Чашечка неопадающая, ребристая,
трубчатая, окраска ее зависит от сорта. Все органы, особенно
нижняя сторона листьев, обильно покрыты простыми волосками,
придающими им серебристый оттенок.
Эфирномасличные вместилища внешние, волоски с одно-,
двух и четырехклеточной головкой на одно- или двухклеточной
ножке и железки с шести-, восьми- и двенадцатиклеточной го-
ловкой (рис. 12). На поверхности листьев, стеблей и венчиков
цветков преобладают волоски, на чашечках — железки.
Промышленной частью лаванды являются соцветия со стеб-
лем (цветоносом), срезанным на 10 см ниже настоящей му-
товки в фазу полного цветения. В составе сырья обычно 40—
43 % цветков, 20—22 % листьев, 35—36 % стеблей. Они харак-
теризуются различными содержанием, составом и запахом ма-
сла. В стеблях содержится 0,03 — 0,06 % эфирного масла,
в листьях — 0,10—0,21 %, в цветках новых сортов — до 4,5—
4,8 %. Носителем характерного аромата лаванды является ма-
сло из цветков. Масло из листьев и стеблей обладает резким
55
неприятным запахом с оттенком плесени. В связи с этим от
содержания листьев и стеблей в сырье, поступающем на пере-
работку, зависят выход и парфюмерные достоинства эфирного
масла. В качественном сырье не менее 96,5 % масла содер-
жится в цветках и только 3,5 % — в стеблях и листьях.
В недозревших соцветиях на 30 % меньше эфирного масла.
По содержанию сложных эфиров и линалоола, растворимости
в этиловом спирте, показателю преломления оно почти не от-
личается от масла из листьев.
В составе отечественного лавандового масла идентифициро-
вано свыше 40 компонентов. Среди них 6 сложных эфиров,
3 спиртов, 7 карбонильных соединений, 5 окисей, углеводороды
и свободные кислоты. Главными компонентами являются (—)-
линалилацетат и (—)-лавандулилацетат. Общее содержание
сложных эфиров в расчете на линалилацетат до 55 %, в том
числе (—)-лавандулилацетата 12—15 %. В масле около 30 %
спиртовой фракции, основным компонентом ее является (—)-
линалоол (до 25 % к маслу). Парфюмерные достоинства масла
в значительной мере зависят от содержания терпинен-1-ола-4,
обладающего очень неприятным запахом. Присутствие его в ко-
личестве более 2,4 % ухудшает аромат масла. В карбонильной
фракции преобладающими компонентами являются камфора и
куминовый альдегид. Камфора в значительной мере влияет на
парфюмерную оценку масла, ее содержание не должно превы-
шать 12 %. В составе масла 9 углеводородов. Запах масла и
его растворимость в этиловом спирте ухудшаются при содержа-
нии их более 10 %. Из окисей на парфюмерную оценку масла
влияет только цинеол-1,8.
В соцветиях лаванды — до 2,4 % эфирного масла, 0,70—
1,15 % нелетучих веществ, экстрагируемых петролейным эфи-
ром и представляющих интерес для парфюмерно-косметиче-
ского производства, до 10 % урсоловой кислоты в расчете на
абсолютно сухую массу, каротиноиды, протеины, жирное масло,
клетчатка, углеводы, микроэлементы.
Содержание эфирного масла и его качество зависят от
сорта, района возделывания, сроков уборки и метеоусловий
в период уборки, а также от приемов возделывания и возраста
плантаций.
На промышленных плантациях наряду с новыми имеются
еще старые сорта, особенно в Молдавской ССР. Характери-
стика сырья основных промышленных сортов дана в табл. 3.
Количество и качество эфирного масла в соцветиях зависят
от стадии цветения. Масличность увеличивается в процессе цве-
тения и продолжает повышаться в течение 10—12 дней после
его завершения. Но в связи с подсыханием соцветий урожай-
ность и сбор эфирного масла с 1 га снижаются. Общими ин-
струкциями, установленными для первых сортов Н-13 и Н-40,
предусмотрено приступать к уборке в период, когда на соцве-
56
тиях осталось 50 % нерасцветших бутонов (в Крыму — на И—
12-й день от начала цветения), и продолжать ее в течение
15 дней. Внедрение новых сортов показало, что сроки уборки
должны определяться конкретно для каждого сорта и района
возделывания. Больший выход, лучшее качество масла ла-
ванды сорта Рекорд получают на стадии отцветания, сортов
Степная и Горная — в период начала и полного цветения при
возделывании в Крыму, а в Молдавской ССР — в период от-
цветания (25 % бутонов). По данным ВНИИЭМК, продолжи-
Т а б л и ц а 3
Сорт	Характерные признаки	Количество, шт.		Содержа- ние эфир- ного масла, %	Содержание линалилацетата в масле, %	Район возделыва- ния
		мутовок	Цветков в мутов- ке			
Рекорд	Среднеспелый, ча - шечка серо-сирене- вая	6—10	14—16	1,2—2,0	50—55	Крым, Краснодар- ский край
Степная	Среднеспелый, ча- шечка серая	5—6	15—16	1.7—2,4	50	Крым, Молдав- ская ССР
В-34	То же	5—6	16—18	1,9—2,3	50—53	Молдав- ская ССР, Краснодар- ский край
Горная	Раннеспелый, чашеч- ка серая с фиолето- вым оттенком	7	10—15	1.6	49	Крым, Молдав- ская ССР
Н-13	Раннеспелый, венчик густо-фиолетовый;	6	—	0,8—1,0	28—37	Во всех зонах
чашечка серо-фиоле-
говая
тельнрсть уборки может достигать в отдельные годы 20—
26 дней в зависимости от температуры воздуха и количества
осадков.
Опыление пчелами увеличивает содержание эфирного масла
в соцветиях и повышает сбор масла с 1 га на 30 %.
Сроки уборки влияют на характер изменений качества по-
лученного эфирного масла при хранении. Запах масла из
сырья, переработанного до наступления рекомендуемых сроков
уборки, резко ухудшается благодаря образованию перекисей.
И наоборот, парфюмерная оценка масла поздних сроков уборки
повышается при хранении.
Качество эфирного масла изменяется в течение суток; так
как биосинтез сложных эфиров зависит от освещенности, то
в дневные часы в масле повышается содержание сложных эфи-
57
ров. Поэтому уборка сырья производится днем, переработка —
на заводах только в две смены, в течение 16 ч.
В пасмурную погоду в эфирном масле снижается содержа-
ние сложных эфиров. Уборка в дождливую погоду резко умень-
шает масличность (до 40 % и более) за счет замедления био-
синтеза масла, а также за счет увлажнения и увеличения
массы сырья. При переработке увлажненного сырья повыша-
ются потери масла и линалилацетата из-за снижения скорости
их извлечения и повышенной конденсации пара.
Поставляемое на переработку сырье лаванды должно быть
в негреющемся состоянии, с цветом от светло- до темно-фиоле-
тового, запахом — сильно ароматическим, без посторонней
влаги от дождя и росы. Прием сырья производится в соответст-
вии с нормами технических условий, приведенными ниже.
Показатели
Содержание, %
сорной примеси
листьев и стеблей длиной более 10 см от ниж-
ней настоящей мутовки соцветия
недозревших и перезревших соцветий
почерневших (изменивших окраску в резуль-
тате самосогревания)
прелых, заплесневевших соцветий
примесей других эфирномасличных растений
Нормы
базисные ограничительные
2 Не более 8
5	15
5	20
Не допускается
То же
» »
Лаванду размножают семенным и вегетативным способами. Самым эф-
фективным способом является размножение черенками из молодых полу-
одревесневших побегов, которые укореняют в парниках и осенью следующего
года переносят на плантации. По сравнению с семейным вегетативный спо-
соб размножения лаванды сорта Степная повышает урожайность на 40 %,
масличность — на 20 %, сбор эфирного масла — на 50 %, содержание слож-
ных эфиров в масле — на 1 %; масличность сорта Рекорд повышается на
20 %, сорта Горная — на 12,5 %.
Плантации лаванды эксплуатируют в течение 15—20 лет. Максимальный
урожай собирают на пятый год. Затем он снижается из-за старения растений.
С целью повышения урожайности проводят омолаживание кустов в степных
районах через 6—8 лет, в горных — через 8—10 лет. Омолаживание проводят
2—3 раза, в последующем оно не дает эффекта.
В высокогорных районах плантации эксплуатируются более продолжи-
тельное время, в соцветиях меньше эфирного масла, но содержание сложных
эфиров в масле выше.
Шалфей мускатный. Это одна из основных эфирномаслич-
ных культур нашей страны. Плантации находятся в Молдав-
ской ССР, Украинской ССР, Краснодарском крае РСФСР и
Киргизской ССР.
Шалфей мускатный (Salvia sclarea L.)—многолетнее тра-
вянистое растение семейства. губоцветных (Lamiaceae) с мощ-
ным травянистым, четырехгранным стеблем, разветвленным
у основания. Стебель покрыт сероватыми короткими волосками.
Каждая ветвь заканчивается крупным соцветием. Листья су-
противные, крупные, жесткие, черешковые, морщинистые,
58
Рис. 13. Шалфей мускатный. Формы соцветий
овально-сердцевидной формы, у поверхности земли образуют
розетку; пластинка листа и черешок уменьшаются в размерах,
верхние листья сидячие.
Соцветия метельчато-разветвленные трех типов: головчатые,
компактные, раскидистые (рис. 13). Тип соцветия зависит от
расстояния между растениями на плантации (густоты стоя-
ния); длина 20—70 см, обычно около 50 см. У основания соцве-
тия на центральном стебле имеются бесчерешковые листья,
выше которых на нем и на всех боковых веточках находятся
супротивные прицветные листья или прицветники овально-за-
остренной формы длиной в среднем 3,5 см, шириной 2,5 см, от
темно-фиолетового до белого цвета, чаще всего розового. Ок-
раска всего соцветия зависит в основном от прицветных листов.
Цветочные Ьеточки на центральном стебле и полумутовки
цветков находятся в пазухах прицветных листов. В полумутовке
от 3 до 5 цветков, на соцветии — от 300 до 640. Венчик цветка
двугубый, опадающий, розовато-фиолетовый, иногда белый или
светло-синий. Чашечка колокольчатая, ребристая, зеленая, дли-
ной 1,0—1,5 см, покрыта волосками. На соцветии ежедневно
раскрывается 12—18 цветков, поэтому цветение очень растя-
нуто.
Эфирномасличные вместилища внешние — эфирномаслич-
ные волоски восьми типов и железки двух типов (рис. 14,а,б),
находятся на поверхности всех частей растения. Однако про-
мышленной частью является соцветие, срезанное над верхней
59
Рнс. 14. Эфирномасличные вместилища шалфея мускатного:
а — эфирномасличные железки; б — железистые волоски; в — часть поверхности стебля
парой черешковых листьев в период, когда у 70 % растений на
центральном соцветии побурели семена в двух-трех нижних му-
товках, а нераскрывшиеся цветки (бутоны) остались только на
верхушках. Примерная структура соцветия шалфея мускатного
и распределение эфирного масла в различных частях его пока-
заны в табл. 4.
Между содержанием эфирного масла в сырье, количеством
и размерами эфирномасличных вместилищ существует прямая
связь. Основная масса масла сосредоточена в двух частях со-
60 ч
цветия: чашечках цветков и стеблях. Чашечка характеризуется
полным набором и обилием эфирномасличных вместилищ,
среди которых преобладают крупные. Это обусловливает са-
мую высокую масличность и большое влияние чашечек на со-
держание эфирного масла в целом соцветии. Множество про-
стых волосков и ребристый рельеф поверхности чашечки от-
части защищают вместилища от повреждений.
Стебель усеян вместилищами эфирного масла (рис. 14,в),
среди шести видов преобладают мелкие, в отличие от чашечек
они ничем не защищены.
ГоловКи эфирномасличных вместилищ повреждаются при
легком йеханическом воздействии, эфирное масло растекается
Таблица 4
Части соцветия	Массовая доля в свежем	соцветии, %	Типы вместилищ эфирного масла (по рис. 14)	Содержание эфирного масла, %	
				к массе данной части	к обще- му в со- цветии
Венчики цветков	24,7	1—4; 6—8	0,30	1 АЛ 7
Чашечки цветков	24,7	1—10	0,70	
Прицветные листья	6,4	1—4; 6—8	Следы	—
Стебель, ветви	46,6	1—3; 6; 8; 10	0,20	39,2
Бесчерешковые листья	22,2	1; 2; 3; 4	0,12	14,1
по поверхности, испаряется, часть его остается в виде липкого
смолистого вещества. В поле под воздействием ветра разруша-
ется около 40 % эфирномасличных вместилищ, в основном
крупных и расположенных на гранях чашечек и стеблей. Много
разрушается их при уборке и особенно при измельчении. В из-
мельченном сырье остается только 11—14 % целых эфирномас-
личных волосков, причем самых мелких.
Масличность промышленного сырья зависит от многих фак-
торов и колеблется в пределах 0,06 — 0,28 %, основной компо-
нент эфирного масла (—)-линалилацетат.
Сырье содержит до 1,2— 1,3 % конкрета, до 1,1 % абсолют-
ного масла, основным компонентом которого является дитерпе-
новый гликоль склареол. Абсолютное масло состоит в основ-
ном из нелетучих веществ, обладающих фиксирующими свойст-
вами. Содержание их в сырье достигает 1 %, 60—70 %
сосредоточено в цветках.
В сырье-65—78 % воды, в состав сухих веществ кроме кон-
крета входят белки, углеводы, жирное масло, микроэлементы,
урсоловая кислота, фенолокислоты, флавоноиды, витамин С,
каротин, антоцианы, кумарины, свободные кислоты (щавеле-
вая, винная, яблочная, фумаровая и янтарная), общее содер-
61
жание которых достигает 1,9 %, и их эфиры. Кислоты играют
немалую роль в процессе переработки сырья.
В эфирноМ масле обнаружено более 30 компонентов, среди
них 50—84% (—)-линалилацетата, 8—10 % (—)-линалоола, ге-
раниол и другие соединения.
В составе абсолю кроме склареола и компонентов эфирного
масла обнаружено 8 соединений, относящихся к смолам
(спирты, кислоты, сложные эфиры), урсоловая кислота, р-сито-
стерин и следы флавоноидов.
Содержание эфирного масла в сырье зависит от сорта, поч-
венно-климатических условий, приемов возделывания, сроков и
способов уборки.
Промышленные сорта относятся к трем биологическим груп-
пам: цветущие в первый и второй годы жизни (В-24, С-785),
цветущие только во второй год (С-1122, который при подзим-
нем посеве также цветет в первый год) и цветущие только
в первый год (однолетний А-19). Двулетние сорта, цветущие
с первого года, дают полноценный урожай только во второй
год. Сырье первого и второго годов уборки различается мас-
личностью. При возделывании на относительно бедных почвах
масличность выше в первый год, на высокоплодородных — во
второй год. Характеристика промышленных сортов шалфея му-
скатного по результатам многолетних производственных испы-
таний с усредненными показателями масличности за цикл
(2 года) приведена в табл. 5.
Масличность сортов в производстве значительно ниже, чем
при селекционных испытаниях, при которых она составляла
у сортов В-24 0,23—0,30 %, С-785 —0,25—0,31 %, С-1122 —
0,32 %. Это объясняется действием других факторов, Так,
в Молдавской ССР масличность изменяется только от уровня
плодородия почвы на 84 %, от густоты стояния растений — до
24 %• На масличность влияет также освещенность в первый пе-
риод развития растений, когда они легко затеняются сорня-
ками. В годы с жарким летом она повышается, с дождливым,
холодным —- уменьшается.
Масличность сырья увеличивается в . течение всего периода
цветения и формирования семян, достигает максимума в мо-
мент начала побурения семян в нижних мутовках центрального
соцветия, сохраняется на достигнутом уровне до начала побу-
рения семян на всем соцветии, а затем резко снижается (см.
рис. 3, кривая М). Однако максимум масличности не совпа-
дает с максимальным сбором эфирного масла. Ему соответст-
вует молочно-восковая спелость семян нижних мутовок. Это
происходит потому, что биосинтез эфирного масла интенсивно
протекает до стадии молочно-восковой спелости семян нижних
мутовок, в дальнейшем образовании масла отстает от потерь
на испарение. Масличность же продолжает увеличиваться до
тех пор, пока относительные потери влаги при подсыхании со-
62
цветий опережают потери эфирного масла. С обезвоживанием
соцветий резко снижаются урожай сырья и сбор эфирного ма-
сла.
В соответствии с этим уборку шалфея нужно начинать
в фазу молочно-восковой спелости семян в двух-трех нижних
мутовках центрального соцветия 50—70 % растений, когда осы-
Таблица 5
Показатели	Сорт шалфея			
	В-24	С-785	С-1122	А-19
Высота растения, см в 1-й год	77	79	72	68
во 2-й	»	111	ИЗ	105	—
Количество ветвей, шт. в 1-й год	1	1	1	1
во 2-й	»	4	4	4	—
Длина соцветий, см в 1-й год	49	51	46	48
во 2-й	»	49	53	50	—
Масличность, %	0,18	0,18—0,22	0,17—0,23	0,20
Содержание линалила-	68—77	68—77	73—78	—
цетата в масле, % Урожайность за цикл,	97—162	117—129	117	108
ц/га Сбор масла за цикл, кг Да	16,9—31,9	22,7—25,5	19,9	21,2
Сроки уборки относитель- но сорта В-24 в 1-й год	Контроль	На 1—6	На 2—9	На 4—5
*		дней раньше	дней раньше	дней раньше
во 2-й	» Район возделывания	Повее-	То же Крым	На 12—19 дней раньше Крым	Рекомен-
	местно			дован для Северного Кавказа, Молдав- ской ССР
палось 70—75 % венчиков цветков, а завершать в фазу побуре-
ния семян во всем соцветии. Это позволяет вести уборку и
переработку шалфея с разных плантаций на протяжении 15—
20 дней.
Содержание эфирного масла в сырье меняется на протяже-
нии суток в зависимости от соотношения процессов биосинтеза
и испарения. Причем суточные изменения по дням непостоянны.
В условиях Молдавии при благоприятной погоде имеется два
максимума масличности: утренний—с 7 до 9 ч и вечерний —
с 16 до 20 ч; в полдень испарение преобладает над синтезом;
63
ночью образование эфирного масла притормаживается. При су-
ховеях и недостатке доступной влаги в почве содержание эфир-
ного масла ночью больше, чем днем. Именно такое изменение
масличности характерно для Кубани, Крыма, Средней Азии.
Если же в период уборки суточная температура ниже нормы,
то максимум масличности достигается в полдень.
Содержание эфирного масла в сырье в значительной степени
зависит от метеоусловий в период цветения и уборки. В дожд-
ливую погоду уборку шалфея прекращают и возобновляют ее
не раньше чем через 12—15 ч хорошей погоды. В дни с сухове-
ями и сильными ветрами уборку рекомендуют проводить ночью
и утром. В остальные дни уборку проводят круглосуточно, со-
гласовывая график ее с изменениями масличности.
Уборку шалфея проводят механизированно шалфейными
жатками и комбайнами. Срез соцветий проводят над верхней
парой настоящих листьев центрального стебля, имеющих че-
решки.
Уборка проводится без измельчения соцветий и с измельче-
нием. Механизированная уборка исключает хранение сырья
в поле. Жатки и комбайны производят одновременно погрузку
сырья в транспортные средства.
Измельчение сырья при уборке комбайнами сопровожда-
ется потерями эфирного масла, которые составляют 13—15 %
от содержания в срезанных целых соцветиях. При несоответст-
вии размеров измельченных частиц требованиям технологии по-
вторное измельчение удваивает величину потерь. Перегрузки и
внутризаводской транспорт повышают их еще на несколько
процентов. В связи с этим измельчение в поле должно прово-
диться так, чтобы исключить его повторение.
Уборка с измельчением необходима при переработке сырья
в периодических аппаратах (контейнерах). Если же сырье пере-
рабатывается в аппаратах непрерывного действия, то она целе-
сообразна лишь в том случае, когда транспортирование его
осуществляется в контейнерах с дозирующими устройствами,
которые устраняют перегрузки измельченного сырья на заводе.
Показатели
Содержание, %
сорной примеси
листьев и стеблей, не считая стебля, срезан-
ного над верхней парой черешковых листьев
недозревших соцветий, не имеющих ни од-
ного осыпавшегося венчика, и перезрев-
ших соцветий, побуревших с осыпавшимися
(более 50 %) чашечками
заплесневевших, прелых, почерневших
(изменивших окраску в результате самосо-
гревания) соцветий
примесей других эфирномасличных расте-
ний
Нормы
базисные ограничительные
2	8
2	15
6	15
Не допу-	5
скается
Не допускается
64
Уборку проводят по гра-
фику, согласованному с заво-
дом. Сырье сразу направляют
на переработку. При хранении
целых соцветий в течение 3 ч
теряется 40 % эфирного масла,
измельченных — еще больше.
Поставляемый на перера-
ботку шалфей мускатный дол-
жен быть срезан над верхней
парой черешковых листьев,
с окраской венчиков от белой
до Фиолетовой и запахом,
свойственным шалфею мускат-
ному, в негреющемся состоя-
нии, без посторонней влаги ОТ Рис. 15. Соцветие азалеи
дождя и росы и-т. п. Прием
сырья осуществляют в соответствии с базисными и ограничи-
тельными нормами стандарта, приведенными выше.
Азалея. Азалея понтийская (Azalea pontica L.), или родо-
дендрон желтый (Rhododendron flaum g. D.), семейства ве-
ресковых (Ericaceae) в СССР произрастает на Кавказе
и местами на Волыни; образует густой подлесок или заросли
на открытых склонах; представлена несколькими разновидно-
стями, различающимися высотой куста, окраской цветков, вре-
менем цветения; используется эфирномасличной промышлен-
ностью Северного Кавказа и Черноморского побережья Грузии.
Азалея понтийская — кустарник высотой 0,3 — 2,0 м. Листья
очередные длиной 5—10 см, продолговато-яйцевидные, опушен-
ные по жилкам, на коротких черешках. Цветки образуют круп-
ные соцветия — рыхлую зонтиковидную кисть из 20 шт. и более,
которые развиваются на верхушках ветвей раньше листьев
(рис. 15). Венчик цветка колокольчато-воронковидный диамет-
ром 5—6 см из пяти лепестков, сросшихся у основания в узкую
трубочку, желтого цвета с различными оттенками (от лимон-
ного до ярко-желтого), иногда с красноватыми прожилками из
трубочки по центру лепестков. Тычинки малочисленные; пе-
стики очень длинные, липкие; чашечка цветка и цветоножка
светло-зеленого цвета. Средняя масса цветка 0,87 г; 87 %
массы цветка составляет венчик, 5 % — чашечка с тычинками
и пестиком, 8 % —цветоножка.
Венчики отцветших цветков не опадают, а повисают на лип-
ких пестиках и высыхают. Бутоны расцветают постепенно. По-
этому на соцветиях одновременно находятся бутоны, расцвет-
шие цветки и отцветшие с подвяленными или полностью высох-
шими венчиками.
Эфирномасличные вместилища внешние. Душистые веще-
ства азалеи представлены в основном труднолетучими высоко-
3 Заказ № 1340	£5
молекулярными соединениями, которые извлекаются только ме-
тодом экстракции. Они находятся в свободном и частично в свя-
занном состоянии. Кроме того, в венчиках цветков много свя-
занных кумариновых соединений.
В цветках 0,15 — 0,35 % конкрета, в котором 60—65 % аб-
солю. Массовая доля конкрета из венчиков составляет 84 % от
содержания его в целом цветке.
В составе абсолю более 80 соединений, в основном сескви-,
ди- и тритерпеновые соединения с различными функциональ-
ными группами.
. Промышленным сырьем азалеи служат соцветия в фазу
полного цветения в период, когда в каждом из них не более
пяти бутонов. Цветение длится около месяца (с третьей декады
апреля до конца мая). Начало и продолжительность его зави-
сят от метеоусловий. Первыми цветут азалеи с высоким кустом,
рыхлым соцветием и светло-желтыми цветками. Они дают
сырье самого высокого качества; в конкрете больше абсолю,
а в сырье отсутствуют листья. Последнее объясняется тем, что
цветение заканчивается прежде, чем из вегетативных почек,
имеющихся рядом с соцветием, разовьются ветви с ярко-зеле-
ными листьями. Чем позже цветет азалея, тем компактнее со-
цветие, ярче окраска и больше молодых веточек вокруг и вну-
три соцветия, которые не отделяются при сборе.
При переработке сырья из листьев извлекаются вещества
с очень сильным неприятным запахом и снижается качество
абсолю.
Содержание абсолю изменяется в течение дня, в дневные
часы оно в два раза, вечером — в 1,6 раза выше, чем утром.
Поэтому сбор азалеи нужно начинать не ранее 10—И ч; в до-
ждливую погоду убирать не следует.
Азалея выдерживает довольно длительное хранение в невы-
соком слое без заметных количественных и качественных изме-
нений конкрета. Это позволяет заготавливать сырье вдали от
заводов на расстояниях, требующих 10—12 ч езды.
В результате биологических процессов, протекающих при
хранении, выделяются вода и тепло, которые увлажняют сухие
венчики, прилипшие к пестикам, и способствуют развитию пле-
сени на них. Поэтому основной источник порчи сырья при хра-
нении— это наличие сухих венчиков. Немалое значение при
хранении имеет состояние тканей венчиков; травмированные,
измятые цветки портятся значительно быстрее, и это необхо-
димо учитывать при заготовках сырья.
Подвяленные и сухие венчики содержат больше абсолю, но
изменившегося качества. В подсыхающих отцветших венчиках
в результате ферментативных процессов повышается содержа-
ние душистых веществ с характерным для азалеи ароматом и
выделяется много кумариновых соединений. Последние при-
дают абсолю стойкий сильный запах сена. Кроме того, конкрет
66
и абсолю из сухих венчиков обладают интенсивным красновато-
коричневым цветом.
В соцветиях с бутонами больше конкрета и абсолю, так
как содержание их в самих бутонах гораздо выше, чем в со-
цветиях оптимальных сроков уборки. Но запах абсолю из бу-
тонов имеет ярко выраженный оттенок зелени. В известных
пределах, ограниченных стандартом, присутствие бутонов же-
лательно, они придают запаху ноту свежести. Однако превы-
шенная норма снижает парфюмерные достоинства абсолю.
Поставляемое на заводы сырье азалеи должно состоять из
соцветий от светло-желтого до ярко-желтого цвета, сильного,
характерного для азалеи запаха, и не содержать посторонней
влаги от дождя, росы. Прием сырья производится в соответст-
вии с базисными и ограничительными нормами технических ус-
ловий, приведенными ниже.
Показатели
Содержание, %
сорной примеси
листьев и стеблей данного растения
недозревших соцветий, имеющих более пяти
нераспустнвшихся бутонов
сгоревших и заплесневевших цветков
других эфирномасличных растений
Нормы
базисные ограничительны;
Не допускается
Не допу-	1
скается
6	7
Не допускается
То же
Жасмин крупноцветный. Как субтропическое растение он
очень требователен к условиям произрастания. В нашей стране
возделывание его возможно только на черноморском побе-
режье Грузии. Жасмин как культура введен в 1928 г., пере-
дан промышленности в конце 30-х годов.
Жасмин крупноцветный (Gasminum grandiflorum. L.) —
многолетний кустарник семейства масличных (Oleaceae).
Длина ветвей достигает 2 м и более. На плантации ветви уко-
рачивают обрезкой, высота куста 80—100 см. Строение листьев
такое же, как у розы. Лист состоит из 5—9 заостренных ли-
сточков темно-зеленого цвета. Цветок крупный белый диамет-
ром 4—5 см, состоящий из 5 лепестков, сросшихся у основания
в трубочку длиной 2—3 см; внешняя поверхность имеет розо-
ватый оттенок, масса 0,12—0,17 г. Цветки в соцветиях — прос-
той зонтик — развиваются на верхушках ветвей в пазухах
листьев (рис. 16).
Промышленным сырьем являются свежераспустившиеся вен-
чики цветков. Эфирномасличные вместилища внешние — про-
стейшие волоски или сосочковидные клетки, составляющие
верхнюю поверхность лепестков. В них содержатся легколету-
чие душистые вещества, которые извлекаются в процессе ди-
намической сорбции, и труднолетучие вещества, или нелетучая
часть абсолю. Поверхность трубочки и нижняя поверхность ле-
пестков покрыты воскообразными веществами.
3*	67
Рис. 16. Жасмин крупноцветный.
Цветущая ветвь
Сосочковидные клетки не
прикрыты кожицей, души-
стые вещества в них отде-
лены от окружающей среды
только клеточной оболочкой
и поэтому легко испаряются.
Эта особенность строения
эфирномасличных вместилищ
используется при извлечении
летучих веществ способом ди-
намической сорбции. В цвет-
ках жасмина продолжается
накопление душистых веществ
после сбора, при определен-
ных условиях оно может про-
текать в течение 24 ч. В связи
с этим выход душистых ве-
ществ зависит от технологий
переработки цветков.
Жасмин перерабатывают
методом экстракции или мето-
дом динамической сорбции и
экстракции. По первому ме-
тоду получают 0,24 % эк-
стракта, 0,11 % абсолютного
масла. В процессе динамиче-
ской сорбции выделяется
0,27 % сорбционного масла и экстракции цветков после сорб-
ции— 0,09 % абсолютного масла. Таким образом, общий вы-
ход масла при комбинированной переработке составляет 0,36 %,
т. е. в 3,27 раза больше, чем при прямой экстракции.
Цветение жасмина начинается в июле и продолжается до
октября включительно. Цветки раскрываются вечером. Сбор
их производят в жесткую тару в утренние часы после росы и
немедленно доставляют на завод. Цветки должны быть све-
жими, неизмятыми. Продолжительность хранения цветков на
заводе должна быть сведена до минимума.
Корневое эфирномасличное сырье
В группу корневого эфирномасличного сырья, перерабаты-
ваемого в нашей стране, входят аир, ветиверия, ирис. Промыш-
ленным сырьем аира и ириса являются корневища, ветиве-
рии — корни. Аир и ветиверия имеют эндогенные эфирномас-
личные вместилища. Эфирное масло ириса находится
в связанном состоянии. Корневое сырье перерабатывают в су-
хом виде. Его можно длительно хранить без заметных потерь
эфирного масла, транспортировать на большие расстояния.
68
Аир. Аир не возделывается
как культура, растет по бере-
гам рек, озер и болот на тер-
ритории северо-западных обла-
стей Украинской ССР, Бело-
русской .ССР. Прибалтийских
республик, в Сибири, Казах-
стане, Ленинградской, Псков-
ской и Новгородской областях
РСФСР. Сырье заготавлива-
ют в основном в Белоруссии.
Опыты болгарских специа-
листов показали, что аир мож-
но с успехом возделывать на
сухих землях как культурное
растение. Масличность сырья
выше, чем дикорастущего, на
25—65 %, а выход сухих кор-
невищ из свежих — на 20—
80 %•
Аир — (Acorns calamus
L.)—травянистое многолет-
нее растение семейства ароид-
ных (Агасеае) (рис. 17, а).
Корневая система состоит из
5
Рис. 17. Аир болотный:
а — общий вид; б — корневище: 1 — вид
сверху; 2 — вид снизу
горизонтального ползучего раз-
ветвленного корневища, от которого отходят многочисленные
тонкие корни. Корневище толстое, до 3 см в диаметре, слегка
сплюснутое, снаружи бурое, покрытое рубцами от опавших
листьев и бородавчатыми выростами — следами опавших ко-
решков. В изломе корневище белое с розоватым оттенком. Над-
земная часть аира состоит из многочисленных линейных, мече-
видных листьев ярко-зеленого цвета. На трехгранном стебле
высотой до 1 м развивается соцветие (початок) длиной 12 см,
усеянное мелкими зеленовато-желтыми цветками. Все органы
растения содержат эфирное масло, промышленной частью явля-
ются корневища.
Эфирномасличные вместилища — цепочки выделительных
клеток с утолщенными оболочками. Равномерно распределены
по всему сечению корневища и корешков (см. рис. 2,в).
Промышленным сырьем являются сухие отрезки корневища,
очищенные от листьев, стеблей и корешков (рис. 17,6).
В составе эфирного масла идентифицировано более 40 раз-
личных компонентов: терпеноидов, ароматических и алифатиче-
ских соединений. Основные из них—кислородсодержащие сес-
квитерпеновые соединения: каламенол, каламендиол и их слож-
ные эфиры, каламон, бисаболол, акорон, изоакорон, неоакорон.
Содержание эфирного масла в сырье достигает 7 % и бо-
лее; выход обычно составляет 2,5 — 4,0 %. На него влияют
69
время уборки в течение года, температура воздуха при уборке
в весенне-летний период, способ обработки корневищ, темпера-
тура сушки, продолжительность и условия хранения. В нашей
стране корневища убирают осенью или в начале зимы, в пе-
риод снижения уровня воды в водоемах, по берегам которых
растет аир. Время уборки не учитывает изменений маслич-
ности сырья. Болгарские и польские специалисты установили,
что в весенне-летний период содержание эфирного масла выше,
чем осенью, и изменяется прямо пропорционально колебаниям
температуры; максимум отмечается в июне—июле.
Уборку производят следующим образом: корневища выка-
пывают, моют водой, освобождают от других частей растения,
разрезают на куски длиной 15—30 см, толстые корневища диа-
метром более 2,5 см разрезают вдоль на две части и вначале
провяливают на решетах в хорошо проветриваемых помеще-
ниях, а затем досушивают в сушилках при температуре 25 °C
до влажности 14 %.
Очистка корневищ от верхнего опробковевшего слоя вскрывает часть
эфирномасличных вместилищ и способствует испарению эфирного масла при
сушке и хранении-, сокращает объем заготовки сырья. Масличность очищен-
ных корневищ ниже на 45%, выход сухого сырья нз сырых корневищ —на
17 %. Общие потери масла при очистке со снятием верхнего слоя превы- '
шают 50 %. Повышенная температура сушкн также приводит к потерям
масла.
Промышленное сырье представляет собой отрезки корневищ
длиной не менее 2 см, толщиной около 1—2 см, неочищенные
от опробковевшего слоя, цилиндрические, слегка сплюснутые и
изогнутые, большей частью продольно разрезанные. На поверх-
ности видны полулунные широкие рубцы от опавших листьев
и многочисленные круглые мелкие бородавчатые выросты —
следы опавших и отрезанных корешков. Излом неровный губ-
чатопористый. Цвет корневища снаружи желтовато- или крас-
новато-бурый, иногда зеленовато-бурый; в изломе — желтова-
тый или розоватый, иногда зеленоватый; рубцы от листьев
темно-бурые. Запах сильный, ароматный, присущий аиру. Вкус
пряно-горьковатый.
Прием сырья и расчеты с поставщиками производятся в со-
ответствии с базисными нормами стандарта, которые приве-
дены ниже.
Показатели	Базисные нормы
Влажность, %, не более	14
Содержание, %, не более
корневищ, побуревших в изломе	5
корневищ, плохо очищенных от корней и остатков листьев 5
кусков корневищ длиной менее 2	см	2
органических примесей других неядовитых растений	1
минеральной примеси	2
Наличие плесени и гнили	Не допу-
скается
Наличие устойчивого постороннего запаха	То же
70
Сухие корневища упаковывают в тюки массой по 50 кг, которые укла-
дывают в штабеля высотой не более 4 м и хранят в сухом, чистое, хорошо
вентилируемом помещении. При хранении в течение двух лет потери эфир-
ного масла достигают 40 %.
Сухие отходы от заготовки корневищ содержат до 1 %
эфирного масла. Их целесообразно перерабатывать, если район
заготовки расположен недалеко от завода.
Ирис. Из 300 видов ириса в эфирномасличной промышлен-
ности используют только Iris florentina, I. pallida, I. germanica.
В почвенно-климатических условиях нашей страны наиболее
рентабельным оказался I. pallida. В 60-е годы во ВНИИЭМК
были разработаны агротехника возделывания, а затем нова.я
технология переработки ириса. Предложено культивировать его
в Молдавии и Крыму.
Ирис — многолетнее травянистое растение семейства ирисо-
вых (Iridaceae). Корневая система представляет собой горизон-
тальное ветвистое корневище, с нижней стороны усеянное
тонкими придаточными корнями. Корневище светло-бурое, тол-
стое, мясистое с крахмалистой мякотью. Листья прикорневые
мечевидные длиной 40—50 см, серо-зеленые. Цветки большие,
одноцветные, сиренево-голубоватые, слабодушистые, по 2—4 на
высоком цветоносе (рис. 18).
Эфирное масло содержится во всех органах растения. Про-
мышленное значение имеют корневища, а также цветки. Пос-
ледние предложено перерабатывать методом экстракции. Вы-
ход экстракта 0,066 %.
В корневище эфирное масло находится в связанном состоя-
нии. Высвобождение компонентов масла до-
стигается расщеплением гликозидов под дей-
ствием ферментов самого сырья или же гид-
ролитических реагентов. После этого корне-
вище приобретает аромат фиалки (откуда и
произошло его второе название — фиалковый
корень).
Ирисовое эфирное масло (конкрет) имеет
светло-желтый цвет и воскообразную конси-
стенцию благодаря тому, что содержит 80—
90 % миристиновой кислоты. В эфирном мас-
ле идентифицировано много компонентов; но-
сители запаха фиалки — 6 изомеров ирона.
Промышленным сырьем являются очищен-
ные сухие корневища. Переработка свежих
или же плохо очищенных корневищ дает
эфирное масло низкого качества.
Выход эфирного масла из'корневищ зави-
сит от времени уборки в течение года и изме-
няется в пределах 0,16—0,48%; максималь-
ный выход приходится на период бутониза- Рнс. 18. Ирис
71
ции (цветения). С целью получения максимального сбора эфир-
ного масла с 1 га уборку проводят на третий год, в третьей де-
каде апреля — в начале мая.
Свежевыкопанные корневища вручную очищают от листьев, «деток», при-
даточных корней и земли, загружают для промывки и очистки от кожуры
в карборундовую картофелечистку КА-600 или корнечистку типа «Виктория»,
дополнительно промывают проточной водой в специальной емкости, выгру-
жают на перфорированные противни для стока воды и направляют на из-
мельчение. На транспортере, подающем чистое сырье в овощерезку ВРРП
или КРР, производят тщательный досмотр корневищ, при котором удаляют
вручную глазки и оставшиеся участки кожуры. Измельченную ирисовую со-
ломку тонким слоем (1—2 см) расстилают на обтянутые капроновой сеткой
или редкой тканью рамы, установленные на солнце, или же подвергают
искусственной сушке до влажности 8—10 % при температуре 40—45 °C и по-
стоянном перемешивании. Сушка на солнце может быть закончена в течение
одного светового дня.
Полученная из корневища ирисовая соломка цвета слоновой
кости сразу подается на переработку или же ссыпается в бу-
мажные и джутовые мешки и отправляется в сухое проветри-
ваемое помещение на хранение, которое может длиться от не-
скольких дней до одного года. Выход сухих корневищ около
40 %. При сушке происходит частичная ферментация. Следует
предпочитать солнечную сушку, которая обеспечивает более
высокое качество сырья и эфирного масла. Потемневшие при
сушке корневища непригодны для переработки.
Другие виды сырья
Дубовый мох. Термин «дубовый мох», укоренившийся
в эфирномасличной промышленности и торговле, относится
к лишайнику Evernia prunastri Ach. семейства уснеевых
(Usneaceae), произрастающему не только на дубе, но и на дру-
гих лиственных и хвойных деревьях, кустарниках. Дубо-
вый мох широко распространен на территории европейской
части СССР.
Лишайник Evernia prunastri Ach. (рис. 19) представляет
собой сильно ветвистый, слегка приплюснутый, мягкий на
ощупь кустик — слоевище. От основания, которым слоевище
прикрепляется к коре дерева — субстрату, отходят разветвлен-
ные, плоские, лентовидные лопасти с сильно складчатой поверх-
ностью длиной 2— 10 см, шириной у основания и в середине от
1 до 4 мм, на концах — менее 0,5 мм. Края лопастей заворачи-
ваются книзу, на них Местами заметны беловатые округлые
или эллиптические порошистые пучки спорообразований — сор-
редиев. Цвет лишайника с верхней, более выпуклой, стороны
серовато-зеленый, с нижней, более вогнутой — зеленовато-бело-
ватый или желтоватый иногда с розовым оттенком. Запах при-
72
Рис. 19. Дубовый мох
ятный, ароматический, мускус-
но-лавандовый с преоблада-
нием терпкой ноты мха, появ-
ляется после высушивания и
хранения в определенных ус-
ловиях.
Душистые вещества и ли-
шайниковые кислоты равно-
мерно диспергированы внутри
клеток слоевища.
Промышленным сырьем
дубового мха являются высу-
шенные, отделенные от коры
дерева слоевища лишайника,
растущего на стволе и ветвях дуба и других лиственных по-
род, влажностью не более 12 %.
В нашей стране дубовый мох экстрагируют этиловым спир-
том. Полученный экстракт называют резиноидом. Выход колеб-
лется в пределах 9,5—13,0 %. В составе резиноида—смолы,
различные лишайниковые кислоты и сложные эфиры их с эти-
ловым спиртом, которые не имеют запаха, но обладают фик-
сирующими и антимикробными свойствами, гераниол, цитро-
неллол, ванилин, а- и р-туйоны, камфора, цинеол, борнеол и др.
Лишайники — это многолетние низшие растения, состоящие
из двух организмов: гриба и водоросли. Питательные вещества
образуются за счет фотосинтеза водорослью и получаются гри-
бом от субстрата. Вода поглощается ими главным образом
в капельно-жидком состоянии из тумана, росы, дождя, водяных
паров и только частично поступает из субстрата. Эти биологи-
ческие особенности определяют влияние различных факторов
на выход и качество (состав) резиноида.
Самое существенное влияние оказывает субстрат. Так, вы-
ход резиноида из лишайника с коры дуба составляет 9,8 %, бе-
реста—16,8 %, дикой яблони — 26,7 %. Выход резиноида из
лишайника, произрастающего в тени, меньше, чем на солнце.
Лучший по запаху и содержанию балластных веществ рези-
ноид можно получить из лишайника с коры береста; самой низ-
кой парфюмерной оценкой характеризуется резиноид из ли-
шайника с хвойных деревьев.
Качество резиноида зависит от возраста субстрата. Оно по-
вышается при произрастании лишайников на старых деревьях и
ветвях старше 15 лет.
Состав лишайников изменяется в течение года. Благодаря
этому в летнее время снижается парфюмерная оценка резино-
ида из лишайников с любых деревьев, за исключением береста.
Выход резиноида повышается при длительном хранении.
Поставляемое сырье дубового мха должно соответствовать внешним
признакам, описанным выше: иметь запах слабый, приятный; вкус слабокис-
73
ловатый; влажность не более 12%; содержать минеральной примеси не
более 0,5 %; органической примеси, кроме лишайников, не более 1,0,%; по-
сторонних лишайников не более 3,0 %; примесей данного лишайника — ку-
стиков, основания которых не освобождены от остатков коры дерева,— не
более 5 % и измельченных частей, проходящих через сито с диаметром
отверстий 3 мм, не более 5 %.
Лапка хвойных пород. В эфирномасличной промышленности
перерабатывают свежие отходы от лесозаготовок древесины
хвойных пород семейства сосновых (Pinaceae): различные виды
сосны (Pinus L.), ели (Picea L.), пихты (Abies Н.). Сырье
представляет собой охвоенные ветви-лапки диаметром не более
8 мм. Эфирное масло находится в смоляных ходах в ветвях и
в хвое. Эфирномасличные вместилища труднодоступные, что
объясняется особенностями строения хвои и расположением хо-
дов в ветвях.
Хвоя представляет собой видоизмененные листья в форме
игл разной длины и сечения. Иглы сосны в сечении полукруг-
лые или сжатотрехгранные, ели—.ромбические, пихты — оваль-
ные с выемкой посредине и загнутыми краями. Поверхностные
клетки (эпидермис) имеют утолщенные, сильно кутинизирован-
ные внешние стенки оболочки, покрытые толстым слоем кути-
кулы. Смоляные ходы расположены во внутренних тканях,
окружены толстостенными клетками волокнистой механической
ткани. Количество смоляных ходов в хвое зависит от вида.
У пихт, елей и некоторых видов сосны два хода по углам хвои,
Рнс. 20. Смоляные ходы сосны:
а — на поперечном срезе хвои сосны обыкновенной; б — на поперечном срезе ветви сос-
ны эльдарской
74
у сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.)—12—14 (рис. 20,а).
Смоляные ходы в ветвях размещаются по-разному:
у пихт — в коре, недалеко от поверхности, у сосны — как
в коре, так и в древесине (рис. 20,6), у елей — в древесине.
У сосны они представлены сложной сетью поперечных и про-
дольных ходов.
Содержание эфирного масла в сырье колеблется в широких
пределах в зависимости от соотношения хвои и ветвей, возра-
ста, вида растения, места произрастания и времени заготовок
в течение года.
В составе эфирного масла—пинены, ( + )- А3-карен, камфен,
феландрен, терпинолен, кадинен, лимонен, борнеол, борнилаце-
тат, камфора и др.
Древесная зелень хвойных пород может поставляться на
заводы целыми ветвями диаметром не более 8 мм или в из-
мельченном виде в соответствии с утвержденным порядком.
Сырье должно иметь цвет зеленый с оттенком, характерным для хвои
данного вида; запах, характерный для свежей хвои данного вида; содержать
не менее 60 % хвои и неодревесневших ветвей, минеральных примесей не
более 0,2%, органических примесей (листьев, мха, лишайников) не более
10 %, побуревшей и пожелтевшей хвои и неодревесневших ветвей не более
10 %, одревесневших ветвей не более 30%. Заплесневевшее н загнившее
сырье приему не подлежит.
ГЛАВА 2. ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ СЫРЬЕ И МАТЕРИАЛЫ
В ПРОИЗВОДСТВЕ ЭФИРНЫХ МАСЕЛ
В эфирномасличном производстве используют следующее вспомогатель-
ное сырье н материалы: воду, активный уголь, растворители, поваренную
соль, тару и упаковочные материалы.
Вода
Вода потребляется для получения технологического пара, для конденса-
ции паров и охлаждения воды, эфирных масел, растворителей, ферментации
и 'гидродистилляции розы, промывки оборудования, полупродуктов и готовой
продукции и других целей.
Для технологических процессов употребляют воду, соответствующую'
требованиям действующего стандарта, с общей жесткостью не более
7 мг • экв.'/л. Органические примеси в воде оказывают отрицательное влияние
на качество продукции, особенно розового эфирного масла. Для охлаждения
холодильников и промывки оборудования можно использовать воду из от-
крытых водоемов после соответствующей очистки.
Температура воды для конденсации и охлаждения паров растворителя
должна быть не выше 15—17 °C, для других целей 23—25 °C.
Активный уголь
Активные угли применяют как адсорбенты в основном для извлечения
розового' эфирного масла из водных растворов низкой концентрации (ди-
стилляционных вод), а также жасминового масла из воздуха. Совершенство?
75
ванне техники н технологии адсорбции эфирных масел в ближайшем будущем
расширит область применения активных углей. Много лет использовали
только березовый активный уголь марки БАУ щелочной, в настоящее время
в производство широко внедряется уголь СКТ-6А. Характеристика углей дана
ниже.
Показатели
Внешний вид
Марка угля
Фракционный состав по ситовому анализу
размер ячеек, мм (% фракции)
Насыпная масса, кг/м8, не более
Влажность, %, не более
Зольность, %, не более
Содержание веществ, экстрагируемых ди-
этиловым эфиром, %
Степень извлечения розового эфирного
масла из дистилляционных вод, %
Маслоемкость по розовому маслу, %
к абсолютно сухой массе
в состоянии насыщения
в производстве масла
Удерживающая способность по розовому
маслу (остаток), % к абсолютно сухой
массе
Кислотное число остатка розового масла
после 12 мес хранения, мг КОН/г
БАУ
Зерна черного
цвета без меха-
нических
примесей
5,0—3,6
(не более 2,5)
3,6—1,0
(не менее 95,5)
От 1 и менее
(не более 2,0)
240
10
7
0,064—0,072
СКТ-6А
Цилиндрические
гранулы
2 (не более 2)
1,5 (не более 25)
1 (не регламен-
тируется)
0,5 (не более 0,5)
420
1
15
0,004—0,006
85	88
18—20	50
8—12	25—30
1	1
50	30
Уголь используют многократно в течение нескольких лет. Как вновь по-
ступивший, так и бывший в употреблении уголь тщательно проверяют перед
сезоном. Определяют реакцию по водной вытяжке, содержание экстраги-
руемого остатка и его кислотность, содержание угольной пыли.
Новый уголь имеет щелочную реакцию. Присутствующие в адсорбенте
щелочи изменяют состав эфирного масла, поэтому их необходимо удалять.
С этой целью уголь загружают в аппараты периодического действия с паро-
вой рубашкой, дважды заливают водой, нагревают глухим паром н кипятят
первый раз в течение 4—6 ч, второй — 2—3 ч, после чего промывают холод-
ной водой в течение 1 ч. Если промывные воды имеют щелочную реакцию,
кипячение повторяют до нейтральной реакции водной вытяжки. Нейтраль-
ный уголь выдерживают некоторое время в аппарате для того, чтобы стекла
вода, а затем выгружают на рамы, обтянутые мелкой сеткой или мешкови-
ной, и сушат до воздушно-сухого состояния. После отсеивания угольной
пыли адсорбент готов к применению. На угле, бывшем в употреблении, оста-
ется не менее 1 % эфирного масла.
Компоненты масла окисляются при хранении угля, кислотное число дости-
гает 50 мг КОН/г и более. При использовании такого угля кислый остаток
масла предшествующего сезона извлекается вместе с вновь сорбированным
и резко снижает1'его качество. Поэтому обработке угля, бывшего в употреб-
лении, придается очень большое значение. Ее следует начинать сразу же
после извлечения эфирного масла из угля, проверив содержание его остатка
и кислотность. Для удаления кислот уголь повышенной кислотности реко-
76
мендуется обработать 5 %-ным раствором бикарбоната натрия при темпера-
туре 50—60 °C в течение 3—4 ч и промыть теплой водой до нейтральной
реакции. После этого следует удалить остатки масла двукратным пропари-
ванием в воде по 12 ч каждое, затем просушить на солнце, отделить от
угольной пылн, засыпать в мешки или ящики н поместить на хранение до
следующего сезона в сухое прохладное помещение без посторонних запахов.
Перед началом сезона уголь вновь проверяют на содержание экстраги-
руемого остатка и прн его наличии экстрагируют путем трехкратного на-
стаивания диэтиловым эфиром по 2 ч каждое, после слива третьего раствора
извлекаемых веществ в эфире отгоняют водяным паром оставшийся на угле
растворитель, промывают водой, сушат на солнце и, если нужно, отделяют
угольную пыль.
Так же обрабатывается вновь поступивший уголь, если в нем содер-
жатся экстрагируемые вещества.
Поваренная соль
Поваренную соль применяют в производстве розового эфирного масла
как консервант при ферментации цветков в водно-солевом растворе и как
высаливающий агент в процессе гидродистилляцин ферментированной массы
розы, а также при промывке экстракта ладанника, в лабораторных анализах
по контролю производства.
Используют пищевую поваренную соль второго сорта в виде «Дроблевкн»
или «Зерновой» с размером зерен не более 4 мм, содержанием хлористого
натрия не менее 97 %, нерастворимых в воде веществ не более 0,85 %, влаж-
ностью в пределах 0,25—6,0 %.
* Поваренную соль храпят в таре илн насыпью в сухих закрытых склад-
ских помещениях.
Растворители
С помощью растворителей извлекают конкреты, смолы, резиноиды,
СО2-экстракты из сырья, абсолютные масла из конкретов, эфирные масла из
адсорбентов, разделяют некоторые конкреты на составные части, удаляют
отгонкой остатки воды из эфирных масел и некоторые углеводороды из
конкретов.
Для этих целей применяют петролейный эфир, бензин марки А (нли
НР-3), этиловый спирт, диэтиловый эфир, сжиженный диоксид углерода и
в производстве склареола — ацетон.
Петролейный эфир — самый распространенный растворитель. Использу-
ется в виде фракции с температурой выкипания в пределах 36—70 °C для
переработки многих видов эфирномасличного сырья методом экстракции.
Нефтеперерабатывающие заводы выпускают петролейный эфир как фракцию
бензина марки Б плотностью при 20°C не выше 0,680 кг/м3 н температурой
выкипания в пределах 30—80 °C. В его составе 16 углеводородов, в основ-
ном нормальные и изомерные' пентаны и гексаны, а также н-гептан, бензол
и другие вещества.
Поступающий на эфирномасличные заводы петролейный эфир, помимо
того что имеет более широкий интервал выкипания, чем допускается по тех-
нологии производства конкретов, содержит около 0,8 % нелетучего остатка
с очень сильным и неприятным запахом резины, 0,03—0,05 % ненасыщенных
углеводородов (олефинов), способных к полимеризации в условиях проведе-
ния технологических процессов с образованием нелетучих соединений не-
приятного запаха, и дурнопахнущие серосодержащие вещества (0,010—
0,012 % в расчете на серу). Олефины присутствуют во фракциях эфира, вы-
кипающих при температуре выше 60 °C, серосодержащие вещества — во
фракциях с температурой кипения выше 65 °C.
Нелетучий остаток, олефины и вещества, содержащие серу, изменяют
состав и резко ухудшают аромат конкретов н абсолю. В связи с этим данный
штель
-о—Растворитель неочищенный
—у—Парафин .
Рнс. 21. Схема очистки петролейного
эфира с применением гумбрнна
растворитель обязательно подвергается дополнительной очистке на заводе,
которая осуществляется ректификацией в присутствии парафина, сорбирую-
щего серосодержащие вещества. Очистка проводится в настоящее время
двумя способами: по первому — сорбцией парафином из жидкой фазы
дурнопахнущих веществ и ректификацией на эффективных насадочных ко-
лоннах с отбором фракций до 60 и 60—70 °C; по второму — сорбцией пара-
фином серосодержащих веществ из жидкой фазы и ректификацией с адсорб-
цией ненасыщенных соединений в газовой фазе гумбрином (активная земля).
Очистку по первому способу, основанную на разности температур кипе-
ния компонентов, осуществляют в периодическом режиме на обычных уста-
новках с насадочными ректификационными колоннами. В куб аппарата за-
гружают 0,65 от его объема петролейного эфира и 3 % парафина относительно
эфира. Отбор фракций производят по температуре паров на выходе из ко-
лонны. Парафин можно использовать на две загрузки эфира. Допускаются
его регенерация острым паром и последующее использование на одну за-
грузку.
Очищенный по первому способу петролейный эфир не освобождается
от олефинов.
Второй способ очистки основан как на разности температур кипения
веществ, входящих в состав петролейного эфира, так и на избирательной
способности гумбрнна адсорбировать олефины из смеси углеводородов в га-
зовой фазе. Его осуществляют в установке (рис. 21), включающей ректифи-
кационный аппарат 1 с высокоэффективной тарельчатой колонной, два ад-
сорбера 2, холодильники 3 и 4, сборники растворителя 5 н 7, водоотделитель 6.
На заводах используют ректификационные колонны с 42 тарелками. Их
можно эксплуатировать в периодическом и непрерывном режимах. В послед-
нем случае растворитель подают на 21 тарелку.
Адсорбционные колонки снабжены  четырьмя-пятью промежуточ-
ными сетками с подушками из ваты слоем 5 см, обвернутыми тканью,
барботером пара для регенерации
растворителя из отработанного ад-
сорбента, штуцерами для подвода
паров растворителя нз ректификаци-
онной колонны, отвода на холодиль-
ники очищенных паров и смеси паров
воды и регенерируемого раствори-
теля. Адсорбционные колонки хорошо
изолированы во избежание конденса-
ции паров растворителя.
Адсорбент готовят тщательным
перемешиванием шести частей гум-
брнна н одной части активного угля,
отделенного от мелких частиц. Уголь
поддерживает адсорбент в проницае-
мом состоянии, предотвращая его
слеживаемость.
Успех очистки зависит от влаж-
ности адсорбента, наличия воды в ис-
ходном растворителе и равномерно-
сти загрузки адсорбента в колонке.
Вода понижает адсорбирующую
способность гумбрнна по отношению
к олефинам. Поэтому необходимо
строго контролировать влажность
адсорбента перед загрузкой в ко-
лонки и не допускать его увлажне-
ния первыми фракциями раствори-
теля, с которыми отгоняется вода,
всегда имеющаяся в поступающем
петролейном эфире.
78
-»*-Смесь ты и растворителя
-•-Смесь паров баЗы и растворителя
=Р= Дистилляционная Сова
-«-• пар
Влажность гумбрнна перед смешиванием не должна превышать 4 %,
активного угля — 7 %. Предельно допустимая влажность подготовленного
адсорбента 6%. Сушку осуществляют на солнце, в аппаратах с рубашками
и на жаровнях. Подготовленный адсорбент загружают в колонки на проме-
жуточные сетки равномерным слоем высотой 30—40 см.
Петролейный эфир очищают следующим образом: куб ректификацион-
ного аппарата 1 загружают петролейный эфиром на 65—70 % его объема,
добавляют 3 % парафина в расчете на эфир, сливают через спускной штуцер
отстоявшуюся воду, после чего приступают к ректификации. Образующиеся
пары углеводородов отводятся из ректификационной колонны на один из
адсорберов 2, проходят через слой адсорбента, освобождаются от олефинов
и направляются в холодильник 3, охлажденный очищенный растворитель
в сборники 5 н 7. Процесс контролируется температурой паров на выходе
из колонны и содержанием олефинов в очищенном продукте по серно-
кислотной пробе (появление бурой окраски кислотного слоя при взбалты-
вании 50 мл растворителя с 25 каплями концентрированной H2SO4). С по-
явлением олефинов адсорберы переключают. Пары растворителя направляют
на второй адсорбер, а в первом регенерируют насыщенные углеводороды
растворителя острым паром через барботер под нижней сеткой. Пары воды
н растворителя поступают нз адсорбера в холодильник 4, образовавшийся
дистиллят разделяется в водоотделителе 6, регенерированный растворитель
направляется в сборник неочищенного растворителя, а вода — в канализацию.
Отработанный адсорбент заменяется новым. Адсорбционная колонка диа-
метром 500 мм до перезарядки очищает до 10 т эфира.
Очистка повышает стоимость петролейного эфира и не всегда приводит
к желаемым результатам. Кроме того, высокое содержание низкокипящих
фракций изменяет состав петролейного эфира при многократном использова-
нии в течение сезона и свойства его как растворителя, способствует боль-
шим. потерям за счет низкокипящих компонентов. В связи с этим в промыш-
ленность внедряется другой растворитель (НР-3).
Экстракционный бензин марки А или НР-3 состоит в основном из
н-гексава (70%) и изомеров гексана (25 %), полностью выкипает в интер-
вале температур 62—72 °C, содержит в 8 раз меньше олефинов, в 20—25 раз
меньше серы, чем петролейный эфир. Ввиду этого экстракционный бензин
марки А не требует дополнительной очистки на заводе.
Спирт этиловый применяется для выделения абсолютных масел из кон-
кретов, Извлечения смол нз ладанника, получения резиноида из дубового
мха; в небольших количествах используется прн обработке розового масла
и конкретов с целью удаления воды и других растворителей.
Этиловый спирт обычно содержит сопутствующие низкомолекулярные
соединения, обладающие резкими неприятными запахами. Температура ки-
пения этих веществ значительно выше, чем этилового спирта, вследствие
чего они остаются в маслах и снижают их качество. Поэтому к этиловому
спирту предъявляются повышенные требования, ограничивающие содержа-
ние нежелательных веществ. Им отвечает спирт этиловый ректификованный
высшей очистки, имеющий следующие показатели:
Содержание этилового спирта (крепость), % по объему, не'менее 96,2
Содержание альдегидов в пересчете на уксусный в 1 л безводного	4
спирта, мг, не более
Содержание сивушного масла в пересчете на смесь изоамилового	4
и изобутилового спиртов (3 : 1) в 1 л безводного спирта, мг, не
более
Содержание эфиров в пересчете на уксусноэтиловый в 1 л без- 30
водного спирта, мг, не более
Содержание свободных кислот (без СО2) в 1 л безводного спирта, 15
мг, не более
Содержание фурфурола	Отсутствует
79
Диэтиловый эфир применяется для извлечения эфирных масел из адсор-
бентов. Это — бесцветная прозрачная легковоспламеняющаяся жидкость со
своеобразным, запахом и жгучим вкусом, температурой кипения 34—36 °C,
растворимая во всех отношениях в этиловом спирте крепостью не ниже 95°
и других растворителях, эфирных и жирных маслах; растворимость эфира
в воде при 20°C 6,9 %, воды в эфире — 1,4 %.
От степени чистоты диэтнлового эфира во многом зависит качество ро-
зового и жасминового масел. Недостаточно очищенный или долго хранив-
шийся растворитель содержит перекиси и альдегиды резкого неприятного
запаха, которые переходят в эфирное масло. Перекиси окисляют компоненты
масла и также изменяют его состав и качество. Перекиси образуют с воз-
духом взрывоопасные смеси. Поэтому растворитель очищают от этих ве-
ществ. Присутствие их определяется качественными реакциями. При взбал-
тывании эфира, содержащего перекиси, с насыщенным раствором йодистого
калия выделяется свободный йод и раствор буреет. Альдегиды вызывают
появление розовой окраски у 1 %-ного- раствора фуксинсерпистой кислоты.
Перекиси удаляют обработкой насыщенным раствором железного купо-
роса (из расчета 1—2 л на 100 кг эфира) в течение суток с пятиминутным
перемешиванием через каждые 5—6 ч.
Для очистки от альдегидов эфир перемешивают с 15 % насыщенного
раствора бисульфита или сульфита натрия в течение 5 мин.
Диэтнловый эфир, освббожденный от перекисей и альдегидов, перего-
няют н отбирают фракцию, выкипающую при температуре 34—36 °C.
Жидкий диоксид углерода применяется для получения экстрактов из
пряпоароматического, эфирномасличного и лекарственного сырья, обогащен-
ного биологически активными веществами.
Основные физические свойства жидкого диоксида углерода приведены
ниже.
Молекулярная масса	44,011
Температура плавления под давлением 0,52 МПа, °C	—56,6
Критическая температура, °C	31,04
Критическое давление, МПа	7,38
Плотность при 20 °C, кг/м3	771
Теплоемкость, Дж/(кг-К)	2744
Теплопроводность, Вт/(м-К)	0,0967
Вязкость, Па-с	0,071 -10-3
Скрытая теплота испарения при 20 °C, Дж/кг	155-103
Удельный объем, м3/кг	1,276
Жидкий диоксид углерода хорошо растворяется в этиловом спирте и
днэтиловом эфире и слабо — в воде; при обычных температурах термически
устойчив, химически довольно инертен. Его диссоциация начинается при
температурах выше 1000 °C.
Жидкий днокснд углерода хранят н используют под давлением 5,40—
5,89 МПа.
Тара
Эфирные и абсолютные масла, конкреты н резиноиды упаковывают
в различную тару в соответствии с действующими стандартами.
Масла абсолютные жидкие н розовое эфирное масло упаковывают в бу-
тылки для пищевых жидкостей вместимостью до 0,8 л и банки стеклянные
вместимостью до 1 л, которые затем помещают в банки из белой жестн
с прокладкой из ваты, лигнина или асбестового волокна и герметически
запаивают.
80
Масла абсолютные твердые, конкреты н резиноиды упаковывают в банки:
стеклянные вместимостью до 1 л, из белой жести со съемной крышкой вме-
стимостью до 1 л, металлические для консервов вместимостью до 10 л, ме-
таллические для химических продуктов вместимостью до 10 л.
Масло эфирное кориандровое фасуют в бочки (вместимостью до 200 л)
стальные сварные с обручем катания на обечайке, стальные сварные толсто-
стенные для химических продуктов, из нержавеющей стали и титана.
Все остальные эфирные масла упаковывают в стальные банки вмести-
мостью до 40 л, бидоны, фляги и бочки.
Банки из белой жести помещают в дощатые ящики, плотно переклады-
вают сухим прокладочным материалом, стружкой, опилками, соломой, лигни-
ном и закрывают крышкой.
ГЛАВА 3. МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ
ЭФИРНОМАСЛИЧНОГО СЫРЬЯ	।
Эфирномасличное сырье перерабатывают физико-химиче-
скими методами и механическими. К первым относятся пере-
гонка эфирных масел с водяным паром, экстракция летучими-
растворителями, экстракция нелетучими растворителями (ма-
церация), сорбция различными сорбентами (анфлераж и дина-
мическая сорбция); механический метод осуществляют прессо-
ванием или соскабливанием.
Выбор метода переработки зависит от свойства сырья, типа
эфирномасличных вместилищ, состава эфирного масла и
свойств его компонентов, характера связи эфирного масла
с сырьем. Если эфирное масло находится в связанном состоя-
нии, то ферментация сырья либо предшествует основному про-
цессу переработки, либо совмещается с ним.
Выбранный метод должен обеспечить наибольший выход и
наилучшее качество продукции.
Перегонка эфирных масел с водяным паром
Перегонка с водяным паром — самый распространенный ме-
тод получения эфирных масел. Основан на летучести эфирных
масел с парами воды, осуществляется под атмосферным давле-
нием при температуре около 100 °С._1Столь низкая температура
извлечения масел, компоненты которых имеют температуру ки-
пения в пределах 150—250 °C, является одним из главных до-
стоинств метода.
Сущность метода заключается в том, что при обработке
эфирномасличного сырья паром компоненты эфирных масел
переходят в паровую фазу и в смеси с парами воды направля-
ются на конденсацию, а затем на отделение от воды.
Схема обработки эфирномасличного сырья, приведенная
ниже, отличается простотой.
Сырье целое или измельченное загружают в перегонный ап-
парат, в который подводится водяной пар. Пар в контакте
81
Сырье
Измельчение
Сырье измельченное Пар
Дистилляция
Дистиллят I
I
Декантация
Дистилляционная вода I	Эфирное масло-сырец первичное
Когобация	Отстаивание
Дистиллят II	Эфирное масло
I
Декантации
I
Дистилляционная вода II
___________1
I
Эфирное масло-сырец вторичное
I
Отстаивание
Эфирное масло вторичное
с сырьем извлекает эфирное масло. Образующаяся смесь паров
эфирного масла и воды из перегонного аппарата отводится
в холодильник, в котором происходят конденсация паров и ох-
лаждение дистиллята до заданной температуры. Дистиллят по-
ступает в приемник-маслоотделитель (флорентину), где отста-
ивается и разделяется на первичное эфирное масло-сырец и
дистилляционную воду.
В дистилляционной воде остается некоторое количество
эфирного масла в растворенном и взвешенном состояниях, ко-
торое извлекают, как правило, повторной перегонкой (когоба-
цией). При этом отгоняют 4—30 % вторичного дистиллята и
получают вторичное эфирное масло-сырец.
Масло-сырец содержит воду в растворенном и взвешенном
состояниях. Его обезвоживают методами отстаивания, вакуум-
сушки или их сочетанием. Мелкие частицы сырья и другие ме-
ханические примеси в масле отделяют фильтрацией.
82
Эфирные масла, такие, как анисовое и мятное, обязательно
подвергают повторной перегонке с водяным паром с целью
улучшения запаха, вкуса и цвета. В практике эфирномаслич-
ного производства этот процесс известен под названием ректи-
фикации с водяным паром. В данном процессе эфирное масло
обогащается основным компонентом и облагораживается: из
него выделяются вещества легколетучие с неприятным запа-
хом, горьким вкусом и труднолетучие, темноокрашенные. Ма-
сло после повторной перегонки называют эфирным маслом-рек-
тификатом.
В нашей стране уделяется много внимания развитию этого
древнего метода. 90 % сырья перерабатывается на аппаратах
непрерывного действия, конструкции которых постоянно совер-
шенствуются. Метод дополняется переработкой отходов с целью
полного использования сырья.
Дальнейшее совершенствование метода направлено на улуч-
шение качества и повышение выходов эфирных масел, на раз-
работку технологических линий комплексного использования
сырья.
Достоинства метода: простота, относительно низкая темпе-
ратура процесса, пожаробезопасность, высокая производитель-
ность труда, безвредность.
К недостаткам следует отнести ухудшение качества эфир-
ных масел за счет химических изменений компонентов, осо-
бенно таких, как терпеновые спирты и их сложные эфиры,
а также потери ценных душистых веществ, не летучих с водя-
ным паром.
Экстракция летучими растворителями
Экстракция летучими растворителями находит все более
широкое применение в эфирномасличном производстве.
Метод основан на растворимости душистых веществ расте-
ний в органических растворителях и жидком диоксиде угле-
рода-. Кроме компонентов эфирных масел из сырья извлекаются
труднолетучие смолистые вещества, обладающие фиксирую-
щими свойствами, интересными запахами, и воскообразные
вещества. При этом получают экстракт-конкрет, выход кото-
рого всегда выше, чем эфирного масла, а запах полнее пере-
дает аромат растений ввиду извлечения всего комплекса ду-
шистых веществ и отсутствия химических изменений компо-
нентов.
Повышенный выход, высокое качество экстрактовых масел*
высокие экономические показатели производства составляют
главные достоинства метода.
Сущность метода заключается в обработке эфирномаслич-
ного сырья растворителем погружением в него или орошением.
При этом экстрагируемые вещества переходят в растворитель,
83
из образовавшегося раствора (мисцеллы) отгоняют раствори-
тель и получают экстракт-конкрет.
Схема обработки эфирномасличного сырья представлена
ниже.
Процесс экстракции чаще всего осуществляется петролей-
ным эфиром или экстракционным бензином А при температуре
окружающей среды, в отдельных случаях — при 40—50 °C.
Сырье загружают в аппарат (экстрактор), в который подают
растворитель. Образовавшийся раствор конкрета (мисцеллу)
Сырье
Измельчение
I
Измельченное сырье Растворитель
Экстракция
Пар Отработанное сырье	Мисцелла
Дистилляция растворителя	Дистилляция I ступени
I	_L__________________
Дистиллят	|	|
|	Мисцелла концентрированная Растворитель
Декантация	|
I	Вакуум-дистилляция
Растворитель	I
Конкрет	Растворитель
Этиловый спирт
Растворение
I
Кристаллизация
I
Вакуум-фнльтраци я
I
Мисцелла спиртовая	Воски
I
Вакуум-дистилляция
I
Абсолютное масло	Этиловый спирт
84
концентрацией 0,1—0,3 % подвергают двухступенчатой дистил-
ляции: на первой ступени под атмосферным давлением укреп-
ляют до концентрации 8—30 %, на второй — под вакуумом от-
гоняют оставшийся растворитель.
Удерживаемый отходами экстракции растворитель регени-
рируют путем перегонки с водяным паром.
Конкреты в целом виде в парфюмерии не используют ввиду
того, что они содержат воскообразные вещества, нерастворимые
в этиловом спирте. Поэтому из них выделяют спиртораствори-
мую часть, известную под названием абсолютного масла, мето-
дом экстракции, который основан на различной растворимости
в этиловом спирте компонентов абсолютного масла и восков
при пониженной температуре.
Выделение абсолютного масла производят следующим образом: экст-
ракты растворяют в этиловом спирте при температуре окружающей среды
или при подогреве. Полученный раствор охлаждают и выдерживают для
кристаллизации восков. Затем массу фильтруют под вакуумом. Фильтрат,
представляющий собой спиртовой раствор абсолютного масла, направляют
на вакуум-дистилляцию. После отгонки этилового спирта получают абсо-
лютное масло. Воски дополнительно обрабатывают этиловым спиртом
с целью наиболее полного извлечения абсолютного масла, затем подвергают
специальной обработке и получают косметические воски, используемые в из-
делиях декоративной косметики.
Некоторые виды сырья из группы фиксаторов, которые
почти не содержат летучих веществ, экстрагируют непосредст-
венно этиловым спиртом. К ним относятся дубовый мох и ла-
данник.
В нашей стране экстракция эфирномасличного сырья осуще-
ствляется в основном непрерывным способом. Сам метод, от-
дельные процессы технологической схемы и соответствующее
им технологическое оборудование постоянно совершенству-
ются.
Доказано, что методом экстракции из сырья извлекается на
10 — 30 % больше эфирного масла, чем при перегонке с водя-
ным паром. В связи с этим в настоящее время ведутся иссле-
дования и рассматривается вопрос получения эфирных масел
экстракцией сырья с последующим выделением их из кон-
крета.
Новая технология производства эфирных масел отличается
высокими экономическими показателями.
Развитие метода предусматривается осуществлять в широ-
ких пределах, не ограничиваясь извлечением только душистых
веществ. Эфирномасличное сырье может служить источником
производства целого ряда продуктов, необходимых народному
хозяйству. В первую очередь — это биологически активные ве-
щества.
Комплексно использовать сырье — неотложная задача эфир-
номасличной промышленности, и успешно решить ее поможет
развитие метода экстракции.
85
Экстракция нелетучими растворителями
Метод мацерации, или экстракции нелетучими растворите-
лями, исторически предшествовал методу экстракции летучими
растворителями. Это один из древнейших методов извлечения
душистых веществ из растений. Им перерабатывают только
цветочное сырье.
Метод основан на растворимости душистых веществ в не-
летучих растворителях, в качестве которых применялись высо-
кокачественные животные жиры (говяжий, свиной или их
смеси, называемые корпусом), растительные жирные масла
(оливковое, миндальное, косточковое из абрикосовых или пер-
сиковых косточек), труднолетучие органические соединения,
например бензилбепзоат.
Сущность метода мацерации заключается в извлечении ду-
шистых веществ из сырья нелетучими растворителями путем
настаивания и выделения их из смеси экстракцией этиловым
спиртом.
Технологическая схема состоит из следующих стадий: под-
готовки растворителя, настаивания, отделения помады или
благовонного (античного) масла, выделения цветочного экс-
тракта, получения цветочного масла, регенерации раствори-
теля из обработанного сырья.
В растворитель, подогретый до заданной температуры, по-
гружают цветки и выдерживают определенное время (до 48 ч),
продолжительность которого зависит от вида сырья, раствори-
теля и температуры. По окончании настаивания из массы от-
фуговывают растворитель, который сразу же используют для
следующего настаивания на свежем сырье. Смена цветков про-
изводится до 25 раз. В конце процесса насыщенный души-
стыми веществами растворитель сушат безводным сульфатом
натрия и фильтруют. Полученный продукт в случае примене-
ния животных жиров называют помадой, при использовании
растительных жирных масел или труднолетучих веществ —
благовонным маслом. Их используют непосредственно в кос-
метике, а благовонные масла, приготовленные на труднолету-
чих органических соединениях, растворимых в этиловом спир-
те,— в парфюмерных композициях.
В большинстве случаев помады и благовонные масла на
растительных жирах обрабатывают этиловым спиртом, спирто-
вую вытяжку (цветочный экстракт) используют непосредст-
венно в парфюмерии или же получают из нее цветочное масло
путем отгонки этилового спирта под вакуумом. Цветочные
экстракты выпускают под номерами, отражающими количе-
ство сырья в килограммах, израсходованного на приготовле-
ние 10 л экстракта.
Цветочное масло из помады отличается от абсолютного
масла из того же сырья наличием балластных веществ, извле-
86
каемых этиловым спиртом из нелетучего растворителя. Бла-
годаря этому оно имеет твердую консистенцию.
Ввиду большого расхода высококачественных жиров, высо-
кой трудоемкости, недостаточной степени извлечения душистых
веществ мацерация уступила место экстракции летучими рас-
творителями.
Сорбционный метод извлечения эфирных масел
Сорбционный метод отличается тем, что позволяет полу-
чить из сырья эфирного масла больше, чем содержится в нем
при поступлении на переработку, благодаря совмещению фи-
зико-химических процессов извлечения с продолжающимися
биохимическими процессами маслообразования.
Метод применяется для тех видов сырья, в которых про-
цессы образования масла не прекращаются после уборки.
К ним относятся цветки жасмина крупноцветного, туберозы,
ландыша, лилии и др. Из первых двух выход масла данным
методом может превысить содержание в момент уборки в 11—
12 раз.
Метод основан на способности животных жиров, раститель-
ных жирных масел, нелетучих органических веществ и некото-
рых твердых сорбентов поглощать душистые вещества из воз-
духа.
Сущность метода заключается в том, что из цветков, поме-
щенных в замкнутое пространство, выделяются в воздух души-
стые вещества, которые сорбируются в. газообразном состоя-
нии жидкими или твердыми сорбентами, а затем извлекаются
из них экстракцией летучим растворителем.
Метод осуществляется двумя способами в зависимости от
характера сорбента. По первому, давно известному под назва-
нием «анфлераж», используют в качестве сорбента чаще всего
корпус из жиров, а также растительные жирные масла или
труднолетучие органические соединения (такие же, как при
мацерации); вначале получают помаду или благовонное масло
соответственно. Обрабатывая полупродукты таким же обра-
зом, как при мацерации, получают цветочный экстракт и аб-
солютное масло из помад. Оно ценится выше цветочного масла
из помады по методу мацерации.
В процессе анфлеража применяют специальные деревянные
рамы (шасси) размерами 50x50 см и 90X60 см, толщиной 5—
8 см со вставленными в середину толстостенными стеклами.
На обе поверхности стекла наносят тонкий слой (3—5 мм)
корпуса. Подготовленную шасси устанавливают в горизонталь-
ном положении и на стекло насыпают сырье слоем, не превы-
шающим высоту борта. Шасси с сырьем накладывают друг на
друга по'30—40 шт. в батареи. Сырье в батареях находится
в замкнутых камерах между двумя слоями корпуса. По истечс;-
87
нии 12—72 ч (в зависимости от вида сырья) цветки стряхи-
вают, прилипшие к корпусу снимают пинцетом. Корпус пере-
лопачивают и разравнивают. Шасси переворачивают, вновь за-
гружают порцией свежего сырья и устанавливают в батареи.
Количество смен сырья зависит от поглощающей способности
корпуса и достигает 30. Насыщенный корпус (помаду) сни-
мают со стекол, плавят и фильтруют в тару. Присваивают
помаде номер, численное значение которого, деленное на 10,
отражает расход сырья в килограммах на 1 кг корпуса.
Использование корпуса обусловливает чрезвычайно высо-
кую трудоемкость процесса.
При анфлераже жидкими сорбентами стекла шасси заме-
няют металлическими сетками, на которые укладывают куски
объемной ткани, пропитанной сорбентом. Античное масло из-
влекают из ткани прессованием, последующей экстракцией
этиловым спиртом получают цветочное масло.
Жидкие сорбенты упрощают процесс, но снижают выход
целевого продукта.
По второму способу адсорбционного метода, разработан-
ному советскими специалистами и названному динамической
сорбцией, сорбентом служит березовый активный уголь; извле-
ченное экстракцией диэтиловым эфиром из угля эфирное масло
называется адсорбционным.
Анфлераж и динамическую сорбцию осуществляют при тем-
пературе окружающей среды. В цветках после сорбции оста-
ются часть летучих и весь комплекс ценных нелетучих веществ.
Поэтому их экстрагируют петролейным эфиром и получают по
первому способу конкрет и абсолютное масло из шасси, по вто-
рому— конкрет и абсолю после динамической сорбции.
Механический метод извлечения эфирных масел
Механический метод применяется для переработки плодов
цитрусовых культур (бергамота, лимона, мандарина, апель-
сина, пампельмуса), в которых эфирное масло находится
в крупных легкодоступных эфирномасличных вместилищах,
расположенных в поверхностных тканях кожуры.
Метод осуществляют двумя способами: соскабливанием или
натиранием целых плодов, при котором разрушается поверх-
ность кожуры; прессованием целых плодов или одной кожуры,
отделенной от мякоти.	„
На современных линиях по переработке плодов цитрусовых
сразу получают сок, эфирное масло и жом или продукты пере-
работки жома: пектин, лимонную кислоту, биофлафоны, жир-
ное масло, корм для скота и др.
Эфирное масло, полученное механическим методом, не под-
вергается тепловым воздействиям и поэтому обладает нату-
ральным ароматом. Но в составе цитрусовых масел много уг-
88
леводородов (до 90%), ограничивающих растворимость их
в этиловом спирте, что очень важно в парфюмерном производ-
стве. В связи с этим эфирные масла цитрусовых подвергают
детерпенизации (обогащению кислородсодержащими компо-
нентами), применяя вакуум-дистилляцию или жидкостную экс-
тракцию парными растворителями.
Выход эфирного масла из целых плодов апельсина состав-
ляет 0,30—0,35%, лимона — до 0,60 %, мандарина — 0,20—
0,35 %, бергамота — 0,38 %.
Эфирные масла плодов цитрусовых широко применяют
в парфюмерно-косметическом производстве и в различных от-
раслях пищевой промышленности.
Механический метод используют в странах с развитым
производством цитрусовых плодов, таких, как США, Италия,
Португалия, Испания и др.
ГЛАВА 4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДОВ ПЕРЕРАБОТКИ
ЭФИРНОМАСЛИЧНОГО СЫРЬЯ
В отечественной эфирномасличной промышленности души-
стые вещества извлекают из сырья двумя методами: перегон-
кой с водяным паром и экстракцией летучими растворителями.
Причем первым методом получают более 90 % готовой про-
дукции.
Теоретические основы получения эфирных масел
перегонкой с водяным паром
В эфирномасличном производстве перегонку с водяным па-
ром применяют для извлечения эфирных масел из сырья, для
очистки эфирных масел (повторная перегонка с водяным па-
ром), извлечения эфирных масел из дистилляционных вод (ко-
гобация), обезвоживания эфирных масел (вакуум-сушка), из-
влечения эфирных масел из конкретов, регенерации раствори-
телей из отходов экстракции и адсорбентов.
Под перегонкой подразумевается процесс, состоящий из
превращения в пары жидкости или смеси жидкостей в одном
аппарате и конденсации этих паров в другом.
Данное определение характеризует с достаточной полнотой
только более простые процессы из перечисленных выше,
а именно очистку эфирных масел перегонкой с водяным паром,
извлечение эфирных масел из конкрета, когобацию и вакуум-
сушку. Эти процессы осуществляются в жидкой фазе при не-
посредственном контакте эфирного масла и воды и рассматри-
ваются как перегонка смеси жидкостей.
Процесс извлечения эфирных масел с водяным паром из
сырья (равно как и растворителей из адсорбентов и отходов
80
экстракции,) гораздо сложнее. Это объясняется тем, что
в сырье эфирное масло включено в растительные ткани и
в той или иной мере отделено от непосредственного контакта
с водяным паром. Данный процесс осуществляется в системе
твердое тело —пар (газ) и характеризуется совокупностью
многих процессов, основу которой составляют процессы массо-
передачи и перегонки жидкостей. Этот сложный процесс целе-
сообразно рассматривать последовательно, начиная с теорети-
ческих основ перегонки эфирных масел с водяным паром вне
связи их с сырьем, т. е. с повторной перегонкой эфирных ма-
сел с водяным паром.
Перегонка с водяным паром эфирных масел вне связи
с сырьем. При рассмотрении процесса перегонки эфирных ма-
сел с водяным паром допускают, что эфирное масло и вода
взаимно нерастворимы и эфирное масло состоит из одного
компонента, в отдельных случаях — из двух.
Первое допущение обосновано очень низкой раствори-
мостью эфирных масел в воде, примерно 10~4 моль, и воды
в масле, примерно 10-3 моль.
Другое допущение вытекает из того, что большинство эфир-
ных масел характеризуется одним или двумя главными компо-
нентами и большим числом остальных компонентов, содержа-
щихся в незначительных количествах и обладающих химиче-
ским сродством с первыми, что позволяет отнести их к одному
из главных. Так, в основных видах перегонки с водяным паром
кориандровое эфирное масло принимается за один компо-
нент — линалоол, а в процессе вакуум-сушки — за два компо-
нента: линалоол и а-пииен.
Таким образом, в общем случае процесс перегонки эфир-
ных масел с водяным паром рассматривается как бинарная
система взаимно нерастворимых жидкостей — масла (по глав-
ному компоненту) и воды.
Процесс перегонки смеси жидкостей характеризуется та-
кими Показателями, как температура, давление, состав фаз,
т. е. концентрация компонентов в жидкой и паровой фазах.
Максимальное число показателей данной системы, которые
могут изменяться независимо один от другого без нарушения
числа фаз, или число степеней свободы С определяется по пра-
вилу фаз Гиббса:
С = К—Ф+2,	(1)
где К — число компонентов; Ф — число фаз (т. е. число однородных состав-
ных частей, которые могут быть выделены из системы механическим путем).
Применительно к перегонке эфирных масел с паром как
бинарной смеси нерастворимых жидкостей правило фаз Гиббса
свидетельствует о том, что процесс характеризуется одной сте-
90
пенью свободы: в данной системе два компонента (эфирное
масло и вода) и тр.и фазы (две жидкие и одна газообразная):
С = 2—3 + 2=1.
Это значит, что при перегонке данной системы один из за-
данных показателей точно определяет другие. Так как процесс
перегонки эфирных масел проводится при постоянном давле-
нии, то температура и состав паровой фазы будут постоянны
независимо от того, будет меняться состав жидкости или нет.
Смеси веществ с такими свойствами называются постоянно ки-
пящими, или азеотропными. Таким образом, эфирные масла
перегоняются с водой в виде азеотропов.
В процессе перегонки бинарной смеси взаимно нераствори-
мых жидкостей каждый из компонентов полностью сохраняет
свои свойства и ведет себя так, как если бы он был один.
Парциальное давление пара каждого компонента
(Рм, Рв) не зависит от присутствия второго компонента и равно
давлению пара чистого компонента (Рм, Рв) при данной тем-
пературе:
Рм — Р Mt Рв—Рв-	(2)
Общее давление паров Р системы не зависит от
концентрации компонентов в жидкой фазе и в соответствии
с законом Дальтона равно сумме парциальных давлений эфир-
ного масла и воды:
Р = Рм+Рв = Рм+Рв-	(3)
Температура
ром, как следует из
процесса перегонки эфирных масел с па-
правила фаз Гиббса, не зависит от содер-
жания -компонентов в смеси жидко-
стей. Смесь кипит при такой темпе-
ратуре, при которой общее давле-
ние паров, т. е. сумма (рм+Рв),
равно внешнему давлению. При
этой температуре парциальное дав-
ление пара каждого компонента
меньше внешнего давления, т. е.
температура кипения смеси ниже
температуры кипения каждого из
компонентов, в данном случае —
ниже температуры кипения воды.
Поэтому температура перегонки
эфирных масел с парами воды под
атмосферным давлением всегда ни-
же 100 °C.
Определить температуру кипе-
ния можно графически, построив
кривые зависимости Рв, Рм и Р от
Рис. 22. График для опреде-
ления температуры кипения
смеси линалоол—вода
91
температуры (рис. 22). Линия АБ соответствует внешнему дав-
лению. Абсцисса точки К пересечения прямой АБ с линией об-
щего давления Р выражает температуру кипения смеси. Из
рис. 22, построенного для смеси линалоола (основного компо-
нента кориандрового эфирного масла) с водой, видно, что при
внешнем давлении 101,32 кПа температура кипения смеси равна
99,1 °C, тогда как температуры кипения чистых компонентов
соответственно равны 198 и 100 °C.
При этом ординаты точек Л и М на кривых давления пара
чистых компонентов с абсциссой, равной 99,1 °C, выражают
парциальные давления эфирного масла рм=2,99 кПа и воды
. рв = 98,33 кПа.
Состав пара не зависит от концентрации компонентов
в жидкости. Содержание каждого компонента в парах, выра-
женное в мольных долях, определяется отношением его парци-
ального давления к общему давлению смеси: для воды у=
=pJP\ для эфирного масла
1— y = pJP-	(4)
В рассматриваемом примере перегонки, кориандрового
эфирного масла мольная доля воды «/=98,33: 101,32=0,97,
эфирного масла (1—у) =0,03.
Состав пара в единицах массы определяется из выражения
(6), которое выводится на основании закона Менделеева —
Клапейрона, описывающего состояние системы уравнением
PV — (Glrri)RT,	(5)
где Р — давление; V — объем газа; R—универсальная газовая постоянная;
Т — температура газа; G — масса газа в данном объеме; m — молекулярная
масса газа.
В соответствии с законом Дальтона уравнения состояния
каждого компонента (воды и масла) имеют вид
рыУ = (GM/mM) RT и pBV = (GB/mB) RT.
Деля первое уравнение на второе, находим основное выра-
жение процесса перегонки эфирных масел с водяным паром,
которое определяет количество компонентов в смеси паров:
GMIGB = (Рм/ПМ)/(Рв^в)-	(6)
Как видно, содержание компонентов в парах прямо про-
порционально парциальному давлению и молекулярной массе
этих компонентов. Количество одного из компонентов в паро-
вой фазе тем больше, чем меньше произведение парциального
давления на молекулярную массу другого компонента. По-
этому малая молекулярная масса воды является одним из пре-
имуществ перегонки с водяным паром таких высокомолекуляр-
ных жидкостей, какими являются эфирные масла.
92
Концентрация эфирного масла в паровой фазе
(см) рассчитывается на основании состава пара, определяемого
выражением (6), исходя из того, что
GM + GB = 100%;
cM = [GM/(GM + GB)J 100%, или	(7)
сы = [рмтн/(рмтм + рвтм)] 100%.	(8)
В нашем примере перегонки кориандрового эфирного масла
концентрация его в паровой фазе составляет
см = (2,99-154) : (2,99-154 + 98,33-18) 100 = 20,6 %.
Расход п^ара является одним из основных показателей
процесса перегонки эфирных масел. Он выражается количест-
вом водяного пара в килограммах, необходимым для отгонки
1 кг эфирного масла, и определяется по уравнению (6).
Определим расход пара на примере перегонки кориандро-
вого эфирного масла под атмосферным давлением
GM/GB = (2,99  154) : (98,33 • 18) = 460,5/1769,9 = 1/3,85.
В составе пара — 460,5 кг эфирного масла и 1769,9 кг
воды. Разделив массу воды на массу масла, находим, что для
перегонки под атмосферным давлением 1 кг кориандрового
масла требуется 3,85 кг водяного пара.
Основные особенности перегонки эфирных масел
с водяным паром заключаются в следующем:
1)	температура процесса перегонки эфирных масел с насы-
щенным водяным паром всегда ниже температуры кипения
воды при данном давлении, т. е. под атмосферным давлением
она ниже 100 °C;
2)	количественное соотношение эфирного масла и в'оды
в смеси паров зависит только от парциальных давлений дан-
ных компонентов и не зависит от соотношения их в жидкой
фазе. Это свидетельствует о том, что состав паровой фазы по-
стоянен до тех пор, пока в жидкости присутствуют оба компо-
нента;
3)	расход водяного пара на перегонку эфирного масла тем
больше, чем ниже произведение парциального давления на мо-
лекулярную массу основного компонента.
Эффективность процесса перегонки эфирных ма-
сел выражается отношением расхода пара в идеальных усло-
виях [формула (6)] к реальному расходу (Gnp) при том же
давлении
i|) = G/Gnp-100 %.	(9)
В реальных условиях расход пара всегда выше, что связано
с неполным насыщением паровой фазы эфирным маслом, т. ё.
с более низкими парциальным давлением и концентрацией
эфирного масла по сравнению с идеальными условиями.
93
В соответствии с законами Дальтона [формула (3)] и Мен-
делеева— Клапейрона [формула (5)] при снижении парциаль-
ного давления эфирного масла возрастают парциальное давле-
ние и содержание в паровой фазе другого компонента смеси —
воды.
Так, выше было показано, что концентрация кориандрового
эфирного масла в идеальной (расчетной) смеси паров состав-
ляет 20,6 %, парциальное давление — 2,99 кПа. В реальном
процессе перегонки кориандрового масла с водяным паром под
атмосферным давлением 95 кг масла (GM) отгоняются с 404 кг
воды (GB). Следовательно, концентрация эфирного масла со-
ставит 95: (95+404)100=19%, парциальное давление 2,71 кПа,
расход пара 404:95=4,25 кг на 1 кг масла. Таким образом,
данный процесс характеризуется' эффективностью
ф = 3,85 : 4,25-100=90,4 %.
При перегонке эфирных масел из жидкой смеси реальный
расход пара превышает расчетный всего на 8—12 %.
Перерасход пара, обусловленный снижением насыщения па-
ровой фазы эфирным маслом, объясняется следующими причи-
нами:
1)	частичной растворимостью эфирного масла в воде, кото-
рая снижает парциальное давление, а следовательно, и содер-
жание его в паровой фазе;
2)	наличием в эфирном масле второстепенных компонен-
тов, понижающих парциальное давление главного компонента;
3)	тепловыми потерями, т. е. конденсацией пара, которая
зависит от конструкции перегонного аппарата и способа веде-
ния процесса.
Перегонка эфирных масел с насыщенным водяным паром
под повышенным давлением. С повышением давления при пе-
регонке в соответствии с газовыми законами возрастают тем-
пература перегоняемой жидкости и парциальное давление
компонентов. Причем парциальное давление веществ, входящих
в эфирные масла, за исключением низкокипящих углеводоро-
дов, увеличивается в большей степени, чем воды. Это обуслов-
ливает повышение концентрации эфирного масла в паровой
фазе и, следовательно,— снижение расхода-пара.
Так, при перегонке кориандрового эфирного масла под
давлением 202,64 кПа и при температуре 119,6 °C парциальное
давление воды составляет 194,94 кПа, эфирного масла —
7,70 кПа, а концентрация его в парах — 25,25%. Расход пара
на 1 кг масла в этом процессе равен 2,96 кг.
GM/GB = (7,70-154): (194,94-18); GM/GB = 1/2,96.
Таким образом, повышение давления в 2 раза снизило рас-
ход пара на 100(3,85—2,96) : 3,85=30 %.
94
В производстве эфирных масел перегонка с водяным паром
под повышенным давлением применяется очень ограниченно.
Она используется в процессе извлечения масел из сырья, но
протекает только в нижней части перегонных аппаратов. Дав-
ление обычно не превышает 127 кПаГ при котором темпера-
тура насыщенного водяного пара равна 105,2 °C.
Перегонка эфирных масел с насыщенным водяным паром
под вакуумом. Перегонка при пониженном давлении снижает
парциальное давление эфирного масла в большей степени, чем
водяного пара; при этом уменьшается концентрация эфирного
масла в паровой фазе и увеличивается расход пара.
Так, в процессе перегонки под давлением 6,666 кПа и при
температуре 38 °C парциальное давление воды равно 6,602 кПа,
эфирного масла—.0,064 кПа, концентрация его в паровой фазе
7,66%, расход пара 12,5 кг на 1 кг масла, т. е. в 3,4 раза
больше, чем при температуре 100 °C и атмосферном давлении.
Применение вакуума преследует цель — сократить тепловое
воздействие на термолабильные компоненты эфирных масел,
особенно такие, как линалилацетат, линалоол и т. п. Однако
перегонка с насыщенным водяным паром при пониженном дав-
лении, с одной стороны, снижает температуру процесса,
а с другой — увеличивает его длительность за счет малой кон-
центрации масла в паровой фазе и, следовательно, малой ско-
рости перегонки. Это способствует образованию нелетучих
смолистых веществ из термолабильных компонентов. В связи
с этим перегонка эфирных масел с насыщенным водяным па-
ром при пониженном давлении неэффективна.
Перегонка эфирных масел с перегретым водяным паром.
Перегонка с перегретым водяным паром в соответствии с га-
зовыми законами увеличивает парциальное давление и содер-
жание в паровой фазе эфирного масла, следовательно, умень-
шается расход пара. Отличительной особенностью перегонки
с перегретым паром является более высокая температура
смеси паров воды и масла, чем точка кипения воды при том
давлении, при котором ведется процесс. Температура перегре-
того пара не зависит от давления, и перегонка всегда проте-
кает при температуре его перегрева. Поэтому в процессе пере-
гонки с перегретым водяным паром нельзя достигнуть такого
снижения температуры, как при использовании насыщенного
пара. Основным преимуществом этого вида перегонки является
относительно низкий расход пара.
Так, при перегонке под атмосферным давлением с перегре-
тым водяным паром температурой 120 °C парциальное давле-
ние кориандрового эфирного масла составляет 6,72 кПа, кон-
центрация в паровой фазе — 37,7 %, расход пара—1,64 кг/кг.
Таким образом, по сравнению с процессом перегонки с насы-
щенным- паром перегрев всего на 20 °C снизил расход пара
в 2,3 раза.
95
Несмотря на достоинства перегретого пара, повышение тем-
пературы перегрева ограничивается в каждом отдельном слу-
чае, во-первых, свойствами компонентов перегоняемых эфир-
ных масел, их химической устойчивостью при высокой темпе-
ратуре в присутствии воды, органических кислот, кислорода
воздуха, окислов железа и, во-вторых, влажностью сырья. Пе-
регретый пар, обладая потенциалом сушки, в контакте с влаж-
ным сырьем подсушивает его и переходит в насыщенное со-
стояние. Зона перехода пара из одного состояния в другое
в слое влажного сырья составляет всего 12—15 см.
Однако нужно иметь в виду, что под перегонкой с перегре-
тым водяным паром не всегда следует подразумевать процесс,
протекающий при высоких температурах. Это зависит от ус-
ловий проведения его. Применение перегретого пара возможно
под вакуумом при температуре 100 °C и ниже. Примером мо-.
жет служить перегонка кориандрового эфирного масла под
давлением 6,666 кПа с перегретым паром температурой 100 °C
(перегрев составляет 100—38=62 °C), при котором парциаль-
ное давление эфирного масла равно 3,586 кПа, концентрация
в газовой фазе — 73,6%, расход пара — 0,136кг на 1 кг масла.
Проведение процесса в таких условиях снижает расход пара
по сравнению с перегонкой с насыщенным паром при том же
давлении в 98,5 раза (12,05:0,136), по сравнению с перегонкой
с насыщенным паром под атмосферным давлением и при той
же температуре — в 28 раз (3,85 : 0,136).
Извлечение эфирных масел из сырья перегонкой с водяным
паром. Физико-химический процесс извлечения эфирного масла
из сырья с водяным паром существенно отличается от рассмот-
ренной выше перегонки масла, выделенного из растения и на-
ходящегося в непосредственном контакте с водяным паром,
Таблица 6
Показатели	Процесс перегонки кориандрового эфириого масла		
	идеальны й (расчетный)	реальный	
		перегони а вне связи с сырьем	извлечение из сырья
Парциальное давление эфирного масла Рм, кПа	2,99	2,70	0,47
Парциальное давление воды рв, кПа	98,33	98,62	100,85
Температура t, °C	99,1	99,15	99,7
•Концентрация эфирного масла в паро- вой фазе См, %	20,6	19,0	3,8
Расход пара G, кг/кг	3,85	4,25	25,2
Эффективность процесса ф, %	100	90,6	15,3
96
где парообразование происходит со свободной поверхности.
В табл. 6 приведены основные показатели процессов перегонки
кориандрового эфирного масла с водяным паром под атмо-
сферным давлением: расчетного, повторной перегонки масла,
выделенного из сырья, и извлечения масла из сырья на непре-
рывнодействующем аппарате системы Пономаренко—Поко-
ление.
Как видно, процесс извлечения масла из сырья характери-
зуется очень низким содержанием эфирного масла в паровой
фазе, в связи с чем расход пара превышает в 6,5 раза расчет-
ный и в 5,9 раза — реальный в процессе перегонки масла, не
связанного с сырьем. Основная причина огромного перерас-
хода пара заключается в том, что в сырье эфирное масло на-
ходится во вместилищах. Причем, чем дальше оно от поверх-
ности, омываемой паром, тем больше перерасход. Рассмотрен-
ные выше причины перерасхода пара при перегонке эфирного
масла, не связанного с сырьем, здесь также имеются, но они
носят второстепенный характер и не оказывают существенного
влияния.
При переработке сырья с внешними эфирномасличными
вместилищами водяной пар отделен от эфирного масла кути-
кулой или клеточной оболочкой вместилища, которые легко
разрушаются при механических воздействиях и повышении
температуры. При этом эфирное масло растекается по поверх-
ности частиц сырья, и в соответствии с газовыми законами из
него в первую очередь отгоняются углеводороды, обладающие
высокой упругостью паров. Поэтому масло, полученное в на-
чале процесса, богато углеводородами.
Если же эфирномасличные вместилища внутренние и не
вскрыты при измельчении, то вначале преимущественно извле-
каются кислородсодержащие соединения. В таком сырье между
водяным паром и эфирным маслом кроме оболочки вмести-
лища находятся многочисленные клетки тканей сырья, которые
отделяют вместилища от поверхности. Поэтому компоненты
эфирного масла вначале должны преодолеть сложный путь из
вместилища на поверхность, омываемую паром. Считают, что
они диффундируют внутри частиц сырья в виде раствора
в воде. В связи с этим скорость и последовательность извлече-
ния компонентов из внутренних вместилищ зависит от раство-
римости их в воде, а не от упругости пара. Эта зависимость
проявляется опережающей скоростью извлечения кислородсо-
держащих компонентов масла, которые лучше растворимы
в воде. Иллюстрацией служит процесс отгонки эфирных масел
из полуплодиков тмина, листьев и ветвей эвкалипта. При пере-
работке тмина вначале преимущественно извлекается карвон,
а затем лимонен, температура которого на 47 °C ниже; из эв-
калипта— цинеол (/ют 206,5 °C), а затем а-пинен с темпера-
турой кипения, равной 154 °C.
4 Заказ № 1340	97
Уменьшить влияние растворимости на процесс отгонки
масла можно путем высвобождения его из вместилищ (вскры-
тия их при измельчении).
Действие закона растворимости используют в производ-
стве для фракционирования эфирных масел в самом процессе
извлечения их из сырья. Так, при переработке эвкалипта полу-
чают в начале процесса высококачественное эфирное масло,
обогащенное цинеслом, а затем — менее ценное с большим со-
держанием а-пинена и других углеводородов.
Процессом массопроводности (внутренней диф-
фузией) осуществляется перенос отдельных молекул компо-
нентов эфирного масла изнутри частицы сырья на ее поверх-
ность, т. е. к границе раздела фаз твердое тело (сырье) —пар.
Процесс массопроводности описывается первым и вторым за-
конами Фика. Влияние отдельных факторов на этот процесс
раскрывает первый закон Фика, который выражается уравне-
нием
dG = —DF (dcldx) dr,	(10)
где F— площадь сечения, через которую протекает диффузия; — dc/dx— гра-
диент концентрации с по направлению х, знак минус указывает на уменьше-
ние концентрации с с увеличением расстояния х (перенос вещества происхо-
дит в направлении снижения концентрации); т — время диффузии; D— ко-
эффициент массопроводности.
Уравнение (10) свидетельствует о том, что количество диф-
фундирующего вещества dG прямо пропорционально площади
сечения F, через которую осуществляется диффузия, градиенту
концентрации dc/dx в направлении, перпендикулярном этому
сечению, и времени dr.
Коэффициент массопроводности D представляет собой ко-
личество вещества, переносимое в единицу времени через еди-
ницу поверхности при градиенте концентрации, равном еди-
нице. Он отражает интенсивность теплового движения моле-
кул и зависит от температуры, вязкости среды и размеров
диффундирующих молекул. Эта зависимость выражается фор-
мулой Эйнштейна
D-(/?m)(i/6w)!	(П)
где R— газовая постоянная; Т — температура; N — число Авогадро; т) —
вязкость среды; г —- радиус диффундирующих молекул.
С повышением температуры увеличивается кинетическая
энергия молекул, т. е. ускоряется их молекулярное движение,
и, следовательно, ускоряется диффузия. Одновременно умень-
шается вязкость среды. Это значит, что среда оказывает мень-
шее сопротивление движению диффундирующих молекул и ко-
эффициент диффузии повышается. С увеличением размеров
диффундирующей молекулы увеличивается сопротивление
среды ее движению, т. е. уменьшается скорость ее теплового
98
движения. Поэтому с увеличением размеров молекулы умень-
шаются коэффициент диффузии и, следовательно, скорость про-
цесса массопроводности.
Изменение концентрации диффундирующего вещества в оп-
ределенной точке в зависимости от времени выражается вто-
рым законом Фика
dc/dx = d2c/dx2.	(12)
Таким образом, количество вещества, переносимое в про-
цессе внутренней диффузии, прямо пропорционально темпера-
туре, поверхности, градиенту концентрации, продолжительно-
сти процесса и обратно пропорционально вязкости среды и
размеру молекул извлекаемого вещества.
Продолжительность процесса массопроводности в целом
определяется длиной пути диффундирующей молекулы изнутри
частицы на ее поверхность, т. е. локализацией эфирномаслич-
ных вместилищ. Чем ближе к границе раздела фаз располо-
жено вместилище, тем скорее завершается процесс.
Перенос вещества с поверхности сырья в паровую фазу
описывается конвективной диффузией.
При конвективной диффузии перенос вещества вы-
ражается уравнением
dG = $Fdcdx,	(13)
где dG, F, de, dr имеют те же значения, что и для внутренней диффузии
[формула (10)]; Р — константа скорости диффузии (коэффициент массоот-
дачи).
Константа скорости диффузии
ство вещества, переносимое через
представляет собой количе-
единицу поверхности в еди-
ницу времени при градиенте концентрации, равном единице.
При конвективной диффузии перенос вещества идет за счет
энергии внешних сил. Вследствие
этого решающими факторами для
скорости переноса являются ско-
рость и режим движения пара, ха-
рактер поверхности и т. п. Влияние
размера молекул, вязкости и дру-
гих факторов, важных для внутрен-
ней диффузии, незначительно.
Общая характеристика
процесса извлечения эфир-
ного масла из сырья. Графи-
ческое изображение процесса извле-
чения эфирного масла во времени
в общем случае имеет вид кривой
с перегибом, который характеризу-
ет переход от первого периода про-
цесса ко второму (рис. 23).
Рис. 23. Кривая извлечения
эфирного масла и конкрета из
сырья в общем виде
4*
99
В первый период соприкосновения пара с сырьем градиент
концентрации внутри частиц равен нулю, движущая сила мас-
сопроводности отсутствует, извлечение масла идет только с по-
верхности и подчиняется закону конвективной диффузии и га-
зовым законам. Скорость массоотдачи от твердой фазы в па-
ровую зависит от скорости движения водяного пара, темпера-
туры и поверхности частиц. Процесс протекает с постоянной
скоростью и на графике выражается отрезком прямой. В конце
периода происходит постепенное снижение скорости массопе-
редачи, на графике постепенно уменьшается угол наклона кри-
вой к оси времени. Во втором периоде количество масла на
поверхности раздела фаз зависит от скорости массопроводно-
сти внутри частиц сырья, которая резко снижается за счет
уменьшения концентрации масла внутри частиц.
Сопоставляя действие законов внутренней и конвективной
диффузии нетрудно заметить, что процесс извлечения эфирного
масла из сырья будет протекать тем эффективнее, чем больше
его будет находиться на поверхности, чем выше относительная
скорость движения пара и сырья в первом периоде и чем выше
температура, особенно во втором периоде.
Влияние технологических параметров на
процесс. Влияние перечисленных параметров на степень и
скорость извлечения эфирного масла, на расход пара удобнее
рассмотреть на сырье с внутренними вместилищами и большим
содержанием эфирного масла. Таким сырьем являются плоды
бадьяна или звездчатого аниса, масличность которых нахо-
дится в пределах 9,5—11%. Основной компонент эфирного
масла — анетол. Расчетный расход пара 13,8 кг на 1 кг масла.
Внутренние эфирномасличные вместилища вскрываются при
измельчении. ‘В связи с этим размеры измельченных частиц
могут служить косвенной характеристикой количества эфир-
ного масла на поверхности. Степень измельчения характеризу-
ется размерами частиц или же насыпной массой, которая уве-
личивается с уменьшением частиц.
Влияние степени измельчения бадьяна на про-
цесс извлечения эфирного масла показано на рис. 24, а.
С уменьшением размеров частиц увеличиваются скорость
извлечения эфирного масла, количество его, отгоняемое в пер-
вом периоде, и общий выход; сокращается продолжительность
процесса. Для сырья, измельченного до насыпной массы, рав-
ной 500 кг/м3, процесс перегонки практически заканчивается
через 3 ч с выходом масла 96 % от теоретически возможного.
Дальнейшая перегонка при тех же параметрах пара практи-
чески невыгодна, так как приводит к большому расходу его.
Из грубоизмсльченного сырья за 3 ч отгоняется всего 40—50 %
масла. Для полного извлечения масла требуются более про-
должительное время, а значит большие затраты пара при более
низкой производительности технологического оборудования.
100
90
SO
70
00
50
40
JO
20
10
0
0
2	3 4 5	6	7 8 9 Ю It 12 Т,ч
6
N- %	3*	УЛ/кг9		%		ЧьУкп	
/	188	0,355	5	6	500	0,139	5
2	188	0,710	10	7	500	0,269	10
3	188	1,520	20	8	500	0,538	20
4	188	2,130	30	9	500	0,809	30
5	188	2,840	40	10	500	1,072	40

Рис. 24. Характери-
стика процесса пере-
гонки с водяным па-
ром эфирного масла
из плодов бадьяна:
а — зависимость про-
цесса извлечения масла
от степени измельчения
плодов; б — зависи-
мость расхода пара от
степени измельчения;
в — зависимость процес-
са извлечения масла от
скорости гонки
Расход пара и эффективность процесса. На
рис. 24, б показаны кривые изменения расхода пара в процессе
отгонки эфирного масла из сырья различной степени измель-
чения. Эффективность процесса отмечена двумя точками Bi и
В2, которые соответствуют 70 и 90 % выхода масла.
Из рис. 24, б видно, что процесс отгонки масла из сырья,
измельченного до насыпной массы, равной 500 кг/м3, очень
близок к расчетному, представленному в виде прямой. В точке
В, эффективность дистилляции равна 92,6%, в то время как
для грубоизмельченного сырья она составляет всего 16,7%.
Однако после отгонки 80 % масла расход пара увеличивается
и эффективность его использования при 90 % извлечения сни-
жается до 61,3% для сырья менее грубого помола (у=
= 500 кг/м3) и до 21,6 % Для сырья более грубого помола
(у = 381 кг/м3).
Влияние гидродинамического режима на
процесс. Гидродинамический режим процесса можно харак-
теризовать только скоростью движения пара относительно
101
частиц сырья, так как в периодическом аппарате сырье непо-
движно, а в непрерывнодействующем скорость его движения
столь мала, что ею можно пренебречь. О скорости движения
пара можно судить по скорости гонки, выраженной количест-
вом конденсированного водяного пара в килограммах на 1 кг
сырья в час. В эфирномасличной промышленности более рас-
пространенным выражением скорости гонки является количе-
ство конденсированного пара (дистилляционная вода после
маслоотделителя) в процентах к емкости аппарата.
Влияние скорости гонки в пределах от 5 до 40 % емкости
аппарата на процесс извлечения эфирного масла из бадьяна
неизмельченного (у= 188 кг/м3) и измельченного (7=500 кг/м3)
показано на рис. 24, в. Кривые 1 и 6 извлечения эфирного
масла с минимальной скоростью гонки, равной 5%, свидетель-
ствуют о том, что в таком гидродинамическом режиме процесс
не зависит от измельченности сырья и протекает с самым низ-
ким насыщением газовой фазы, за 10 ч извлекается только
75 % масла.
При перегонке масла из тонкоизмельченного сырья с хо-
рошо вскрытыми эфирномасличными вместилищами (у=
= 500 кг/м3) с более высокой скоростью гонки видна огром-
ная роль гидродинамического эффекта. В данном случае ско-
рость массопередачи из твердой фазы в паровую зависит
в основном от величины коэффициента массоотдачи, который
определяется скоростью движения пара. В связи с этим повы-
шением скорости гонки увеличивается выход масла и сокраща-
ется продолжительность процесса.
Для неизмельченного сырья (у= 188 кг/м3) увеличение ско-
рости гонки вызывает повышенный расход пара без сокраще-
ния продолжительности процесса. Это доказывает, что ско-
рость массопередачи из измельченного сырья зависит в основ-
ном от скорости массопроводности внутри частиц.
Поэтому при выборе оптимального гидродинамического ре-
жима процесса необходимо учитывать распределение эфирного
масла в сырье. Чем больше его на поверхности, тем большей
может быть скорость гонки. Интенсификация гидродинамиче-
ского режима снижает расход пара за счет сокращения про-
должительности процесса. Так, 75 % эфирного масла извлека-
ется из измельченного сырья при скорости гонки 5 % (см.
рис. 24, в, кривая 6) за 4 ч с расходом пара 26,3 кг/кг, при
скорости 40 % (кривая 10) — за 54 мин с расходом пара
15,7 кг/кг.
Однако с истощением сырья скорость извлечения масла и
концентрация его в газовой фазе снижаются, процесс все
в большей мере определяется действием закона массопровод-
ности, на который гидродинамический режим не оказывает
влияния. В этих условиях высокая скорость гонки способствует
перерасходу пара. В рассмотренном случае (см. рис. 24, в,
102
кривая 10, скорость гонки 40 %) при извлечении последних
3,5 % масла расход пара увеличивается в 54,5 раза и состав-
ляет 856 кг. В связи с этим в конце процесса целесообразно
снижать скорость гонки.
Таким образом, с целью уменьшения расхода пара процесс
извлечения эфирного масла с водяным паром рекомендуется
осуществлять в две стадии, отличающиеся по скорости гонки.
Рассматривая процесс в целом, видно, что продолжитель-
ность его определяется действием закона массопроводности.
Поэтому расход пара можно уменьшить интенсификацией мо-
лекулярной диффузии путем повышения температуры в конце
процесса отгонки масла. Тем самым сократится время, необхо-
димое для извлечения масла. Опыты с бадьяном (у=500 кг/м3
при скорости гонки 40% вместимости аппарата) в две стадии,
отличающиеся по температуре, показали, что после отгонки
82 % эфирного масла повышение температуры до 120 °C со-
кращает продолжительность от 7 до 3 ч, до 145 °C — до 2,5 ч
и до 160 °C — до 2 ч.
Когобация дистилляционных вод. Процесс когобации ши-
роко применяется в производстве с целью получения вторич-
ных эфирных масел. Он заключается в повторной перегонке
дистилляционной воды, образующейся при декантации эфир-
ных масел в приемниках-маслоотделителях.
В соответствии с первым законом Коновалова при когоба-
ции паровая фаза обогащается эфирным маслом; концентра-
ция его во много раз больше, чем в дистилляционной воде. На-
пример, при когобации дистилляционных вод от герани содер-
жание эфирного масла в парах в 13 раз выше, чем в жидкости,
а при когобации дистилляционных вод от кориандра —
в 34 раза. Это позволяет отогнать практически все эфирное
масло со сравнительно небольшим количеством воды (вторич-
ного дистиллята). В производственных условиях на современ-
ных установках непрерывной когобации в большинстве слу-
чаев достаточно отогнать около 5 % вторичного дистиллята от
количества поступившей дистилляционной воды. Исключение
составляют эфирные масла с низкой упругостью пара (базили-
ковое, гвоздичное, пачулиевое, ветиверовое) и относительно
высокой взаимной растворимостью масла и воды (розовое
масло). В связи с этим при когобации дистилляционных вод
от базилика эвгенольного и гвоздики при более низкой степени
извлечения масла отгоняется свыше 30 % вторичного дистил-
лята. При когобации производственных дистилляционных вод
от розы концентрацией 0,05 % необходимо отогнать не менее
50 % вторичного дистиллята. Даже в этом случае степень из-
влечения масла на много ниже, чем для большинства других
культур. Применительно к розе процесс экономически нецеле-
сообразен. Поэтому в отечественной технологии вторичное ро-
зовое эфирное масло извлекается другим методом.
103
Растворимость эфирных масел в воде, как правило, не пре-
вышает 0,2 мае. %, а концентрация в дистилляционных водах,
поступающих на когобацию, находится в пределах 0,03—
0,20 мае. % или 0,0002—0,0012 мол. %. Поэтому к данной си-
стеме применимы законы разбавленных растворов.
Процесс когобации описывается законами Рауля, Генри и
Дальтона. Он протекает при постоянном давлении. Расчет ве-
дется на основной компонент растворенного масла. Парциаль-
ное давление воды рв как растворителя определяется по за-
кону Рауля
Рв = Рвх,	(14)
где Рв — давление пара чистой воды при данной температуре; х — мольная
доля воды в дистилляционной воде.
Парциальное давление эфирного масла рм ввиду очень ма-
лого содержания в жидкости находится в линейной зависимо-
сти от концентрации его в дистилляционной воде; оно выража-
ется законом Генри
Рм = ф(1— х),	(15)
где <р — константа Генри.
Константа Генри зависит от взаимной растворимости эфир-
ного масла и воды, давления пара растворенного компонента
эфирного масла и температуры процесса. Она может быть оп-
ределена по формуле
ф =	(16)
где Рм — давление пара чистого эфирного масла при температуре про-
цесса; св — мольная доля масла в насыщенном растворе воды в эфирном
масле при температуре процесса; см — мольная доля эфирного масла в на-
сыщенном растворе масла в воде при температуре процесса.
Константа Генри компонентов эфирных масел в численном
выражении в несколько раз превышает давление пара при
данной температуре, чем и объясняется чрезвычайно высокая
летучесть эфирных масел в процессе когобации.
Общее давление пара при когобации в соответствии с за-
конами Дальтона (3), Рауля (14) и Генри (15) выражается
уравнением
Р = Рвх + ф(1-х).	(17)
В составе паровой фазы у мольных долей воды и (1— у)
мольных долей основного компонента эфирного масла:
у = (Рвх)1Р,	(18)
или у = (Рвх)/[Рвх + ф(1— x)J.	(19)
104
Расчеты показывают, что в процессе когобации дистилляци-
онных вод от кориандра концентрация эфирного масла в паро-
вой фазе в 172 раза выше, чем в жидкой (0,08 и 13,75 % соот-
ветственно), и что полное извлечение его достигается при
отгонке 0,6 % дистиллята от массы дистилляционной воды, по-
ступающей на когобацию. На практике отгоняют не менее
3,5 % для гарантии полноты извлечения масла.
Солевая ректификация в производстве эфирных масел. Со-
левая ректификация применяется для интенсификации про-
цесса разделения жидких смесей. Главная особенность ее за-
ключается в том, что в жидкой фазе присутствует нелетучее
вещество, выполняющее функции разделяющего агента. В ка-
честве таких веществ в технике используют различные соли,
в том числе соли органических кислот.
Разделяющий агент изменяет условия фазового равновесия
жидкость — пар в желаемом направлении. Прибавленная
в раствор соль существенным образом изменяет сложный ха-
рактер различных видов взаимодействия системы. Наиболее
важными факторами, определяющими влияние соли на фазо-
вое равновесие жидкость — пар, являются гидратация ионов и
их электростатические характеристики. Заметную роль играют
также растворимость веществ, свойства и состав разделяемой
смеси. В результате действия прибавляемой соли происходит
увеличение парциального давления масла как менее полярного
компонента. Внесенная соль изменяет взаимное расположение
молекул компонентов таким образом, что более полярный ком-
понент— вода — благодаря электростатическому полю ионов
соли стремится сгруппироваться вблизи ионов. Происходит ги-
дратация ионов соли молекулами воды, при этом менее поляр-
ный компонент выталкивается из поля иона, т. е. высаливается,
повышается его парциальное давление.
В процессах солевой ректификации используют концентри-
рованные растворы, поскольку эффект, обусловленный присут-
ствием разделяющего агента, возрастает с повышением его
концентрации.
В эфирномасличной промышленности солевую ректифика-
цию применяют при гидродистилляции розового эфирного
масла и широко используют в лабораторной практике; разде-
ляющим агентом служит поваренная соль. Применяемая соль
повышает парциальное давление розового масла примерно на
40—50%, соответственно сокращаются расход пара и продол-
жительность процесса.
Вакуум-сушка эфирных масел. Декантированное из дистил-
лята масло-сырец представляет собой раствор воды в эфирном
масле (менее 1 мол. %). Одним из методов обезвоживания
эфирных масел является вакуум-сушка. Этот процесс пред-
ставляет собой частный случай перегонки при уменьшенном
давлении. Раствор воды в эфирном масле принимается за трех-
105
компонентную систему: одним компонентом является вода,
двумя другими — основные компоненты углеводородной и кис-
лородной частей эфирного масла.
Из всех компонентов системы вода характеризуется самой
высокой упругостью пара. Это позволяет отогнать ее ранее
других компонентов. Но вместе с водой в составе азеотропа
отгоняются компоненты эфирного масла, прежде всего — тер-
пеновые углеводороды.
Количество отгона и его состав определяются по законам
Рауля и Генри. При определении парциальных давлений и со-
става фаз к компонентам эфирного масла как к растворите-
лям применяется закон Рауля, к воде — закон Генри.
Исходными данными для расчета служат давление, при ко-
тором проводится процесс, состав масла, содержание воды
в масле до обезвоживания и после него.
Расчетные данные очень близки к практическим. Например,
расчет вакуум-сушки кориандрового эфирного масла показал,
что при обезвоживании эфирного масла влажностью 1,56 %
под давлением 13,33 кПа количество отгона составляет 2,5 %
к массе масла, в том числе 1,36 % воды и 1,14 % масла. Отго-
няемое с водой масло содержит 21,3 % линалоола и 78,7 % уг-
леводородов. Расхождения с практическими данными заклю-
чались только в некотором отклонении в содержании лина-
лоола.
В процессе вакуум-сушки следует добиваться минималь-
ного содержания кислородсодержащих компонентов эфирного
масла в отгоне. Для обогащения отгоняемой части эфирного
масла углеводородами необходимо обеспечить дефлегмацию.
Например, применение небольшой колонны эффективностью
1,0—1,5 ТТ при вакуум-сушке кориандрового эфирного масла
позволило понизить содержание линалоола в отгоняемой части
масла от 22 до 4 %.
Теоретические основы экстракции
эфирномасличного сырья летучими растворителями
Экстракция эфирномасличного сырья летучими растворите-
лями относится к массообменным процессам в системе твердое
тело — жидкость и рассматривается как извлечение на осноре
избирательной растворимости нескольких компонентов из
твердого пористого материала. В этом процессе участвуют три
вещества: одно находится только в первой фазе, другое —
только во второй фазе, а третье переходит из одной фазы
в другую и представляет собой распределяемое между фазами
вещество. Первое и второе вещества являются лишь носите-
лями распределяемого вещества.
Скорость процесса экстракции лимитируется молекулярной
диффузией, поэтому процесс диффузионный. Диффундирующее
106
в пределах фазы вещество перемещается от точки с большей
к точке с меньшей концентрацией; движущую силу выражают
через разность концентраций.
Процесс обратим. Направление перехода вещества из фазы
в фазу определяется концентрациями распределяемого веще-
ства и условиями равновесия. Отношение концентраций фаз ci
и с2 при равновесии называется коэффициентом распределе-
ния
Kp=cjc2.	(20)
На процесс экстракции влияют структура сырья, локализа-
ция и состав извлекаемых веществ, растворимость их в том
или ином растворителе, диффузионные процессы. Эфирномас-
личное сырье характеризуется специфическими особенностями,
в силу которых на процесс экстракции в целом оказывают су-
щественное влияние также биохимические процессы, возникаю-
щие при контакте с растворителем, и сорбционные. Они отра-
жаются не только на количестве извлекаемого экстракта, но и
на его качестве (как парфюмерного продукта).
Структура сырья. В эфирномасличной промышленности
в отличие от других отраслей структуру сырья не изменяют
перед экстракцией. Исключение составляет только производ-
ство СО2-экстрактов, в котором высушенное сырье измельчают
до состояния лепестка толщиной менее 1 мм. Во всех осталь-
ных случаях подготовительные операции ограничиваются из-
мельчением на частицы размером от 1 до 5—8 см. Поэтому та-
кие важные для экстракции характеристики сырья, как рельеф
поверхности и внутренняя структура, глубина залегания извле-
каемых веществ сохраняются в первозданном виде. Поверх-
ность сырья не бывает гладкой. У листьев, и стеблей она имеет
сложный рельеф и покрыта простыми и разветвленными воз-
духоносными волосками (см. рис. 13), у лепестков цветков
она представлена клетками с параболическими выростами (см.
рис. 1, а). Стебли и цветоносы часто полые, во внутренней
рыхлой паренхимной ткани всех органов растений — множе-
ство межклетников сложного сечения, заполненных воздухом.
Большинство эфироносов перерабатывают в свежем состоя-
нии, т. е. с высокой влажностью, достигающей 90 % (соцветия
азалеи). Это способствует изменению структуры сырья в про-
цессе экстракции благодаря потере упругости и слеживанию,
выделению клеточного сока.
Растворимость и требования к растворителю. Необходимым
условием осуществления процесса экстракции является раство-
римость извлекаемых компонентов в растворителе, что зависит
от физико-химических свойств обоих веществ. Чем ближе по
величине силы взаимодействия молекул в двух жидкостях, тем
легче смешиваются молекулы этих жидкостей, т. е. тем больше
их взаимная растворимость. В качестве характерной величины,
107
отражающей силу молекулярного взаимодействия, принимают
диэлектрическую постоянную.
Выбор растворителя зависит от степени гидрофильности из-
влекаемого вещества. Экстракты эфирномасличного сырья об-
ладают очень небольшой полярностью. Их диэлектрическая
постоянная при обыкновенной температуре равна 3—4. Следова-
тельно, они должны хорошо растворяться в неполярных гидро-
фобных растворителях с достаточно близкой к этой величине
диэлектрической постоянной. Действительно, они хорошо сме-
шиваются с петролейный эфиром, гексаном, диэтиловым эфи-
ром и другими растворителями. По мере увеличения разности
между диэлектрической постоянной растворителя и диэлектри-
ческой постоянной экстрагируемого вещества растворимость
ухудшается.
Растворяющая (экстрагирующая) способность одного раст-
ворителя может быть усилена добавлением другого. Применяе-
мые смеси дают особенно большой эффект, когда сырье отно-
сится к трудноэкстрагируемым материалам. В этом отношении
интересна экстракция лаванды смесью петролейного эфира
с дихлорэтаном, при которой извлекается в 2 раза больше кон-
крета, чем одним петролейный эфиром.
На скорость массопередачи в процессе экстракции влияют
также вязкость и поверхностное натяжение растворителя.
С понижением этих показателей возрастает коэффициент диф-
фузии (массопроводности).
Растворитель должен отвечать следующим требованиям:
обладать высокой избирательностью или селективностью, т. е.
извлекать нужные вещества и не извлекать балластные; быть
химически инертным; обладать высоким коэффициентом лету-
чести относительно извлекаемых компонентов с целью сниже-
ния расходов на дистилляцию и теплового воздействия на экс-
тракты; иметь низкую теплоемкость и небольшую теплоту
испарения, что также влияет на дистилляцию; иметь узкие гра-
ницы выкипания; быть безвредным для здоровья человека,
взрыво- и пожаробезопасным, дешевым.
Из применяемых в промышленности растворителей необхо-
димым требованиям в наибольшей степени отвечают легкие
фракции нефти: петролейный эфир, гексан, бензин марки А.
Кинетика процесса экстракции. Диффузионные процессы,
составляющие основу кинетики экстракции и перегонки эфир-
ного масла из сырья с водяным паром, тождественны. Они
подробно рассмотрены выше в разделе «Перегонка с водяным
паром». Разница состоит в том, что здесь извлекаемое из твер-
дой фазы вещество переходит в жидкую фазу, а не в паровую.
Диаграмма извлечения конкрета в процессе экстракции ил-
люстрирует наличие двух периодов, так же как и при перегонке
эфирного масла из сырья с водяным паром (см. рис. 23). В пер-
вом периоде извлечение экстрагируемых веществ происходит
108
с поверхности частиц с высокой и практически постоянной ско-
ростью; доминирует процесс конвективной диффузии. Во втором
периоде скорость извлечения веществ мала, определяется массо-
проводностью; экстрагируются вещества изнутри частиц. Между
периодами имеется переходная зона с быстро изменяющейся
скоростью извлечения экстрагируемых веществ.
Процесс экстракции обычно осуществляют в условиях цирку-
ляции растворителя вокруг частиц экстрагируемого сырья. При
движении растворителя на наружной поверхности частицы про-
исходит ориентация молекул жидкости, так что их подвижность
резко снижается по сравнению с подвижностью в толще жидко-
сти. На поверхности частицы возникает пограничный слой мис-
целлы, в котором массоперенос происходит лишь за счет моле-
кулярной диффузии.
Таким образом, в процессе экстракции при наличии движе-
ния мисцеллы молекулы извлекаемого вещества, находящиеся
внутри частицы, должны пройти путь, который может быть раз-
бит на три участка: 1) изнутри частицы к ее поверхности; 2) че-
рез пограничный слой, т. е. от наружной поверхности частицы
к наружной поверхности пограничного слоя; 3) от наружной по-
верхности пограничного слоя в движущуюся мисцеллу.
Сопутствующие сорбционные процессы. Они оказывают зна-
чительное влияние на выход наиболее ценной части конкрета —-
кислородсодержащих компонентов эфирного масла — и вследст-
вие этого — на режим процесса экстракции в целом.
Ввиду того что экстракты, полученные из эфирномасличного
сырья, состоят из большого числа компонентов различных
строения и свойств, распределение их между фазами протекает
по-разному. В первую очередь извлекаются компоненты с мень-
шей молекулярной массой и простого строения. В дальнейшем
экстракт обогащается компонентами более сложной структуры
и большей массы благодаря тому, что они обладают замедлен-
ной скоростью извлечения, а также благодаря уменьшению со-
держания в растворе (мисцелле) некоторых компонентов, извле-
ченных ранее.
Суть данного явления заключается в том, что перешедшие из
частиц сырья в растворитель спирты, сложные эфиры и другие
кислородсодержащие компоненты с относительно малой молеку-
лярной массой сорбируются из растворов (мисцелл) поверх-
ностью тех же частиц. Причем, чем продолжительнее контакт
с такой, мисцеллой, тем сильнее связи сорбированных молекул
с поверхностью частиц. Образовавшиеся связи не разрушаются
даже при последующем экстрагировании чистым растворителем.
Сорбированная часть конкрета теряется с отходами.
Сорбционные процессы начинают преобладать над диффузи-
онными уже по истечении 1—10 мин экстракции, т. е. в первый
период,, вследствие чего именно в этом периоде необходимо пре-
дупреждать сорбцию. Хороший эффект достигается при повы-
109
шении температуры, применении двухступенчатой экстракции
с продолжительностью первой ступени не более 10 мин, эффек-
тивного гидродинамического режима, обеспечивающего смыв
(извлечение) веществ со слабой энергией связи и не допускаю-
щего застойных зон, отжима мисцеллы перед второй ступенью.
Сорбционные процессы ограничивают допустимую концентра-
цию мисцелл. Она должна быть ниже равновесной. В против-
ном случае сорбционные процессы понизят выход конкрета.
Абсолютные значения оптимальной концентрации мисцеллы
и возможные потери конкрета специфичны для каждой культуры
и устанавливаются экспериментальным путем.
Сопутствующие биологические процессы. Эфирномасличное
сырье перерабатывают, как правило, в свежем виде влажностью
до 90%. Такое состояние сырья обусловливает высокую актив-
ность биологических систем, что способствует изменению коли-
чества и состава экстрагируемых веществ в самом процессе эк-
стракции. Контакт с растворителем нарушает внутриклеточное
равновесие. Изменяются Р„ и, как следствие, глубина и направ-
ленность биологических процесов. С одной стороны, происхо-
дит гидролиз гликозидов и повышается содержание эфирного
масла, наиболее ценной части конкрета. С другой стороны,
вследствие глубокого гидролитического распада некоторых ве-
ществ образуются низкомолекулярные соединения, которые из-
влекаются растворителем и искажают аромат конкрета. Преоб-
ладание тех или других процессов зависит от состава и свойств
конкретного вида сырья. В некоторой мере ими можно управ-
лять путем изменения температуры экстрагирования и дли-
тельности контакта с растворителем.
Нежелательные биологические процессы особенно харак-
терны для малотоннажного цветочного сырья: соцветий сирени,
акации белой и ландыша, цветков чубушника, жасмина крупно-
цветного и др. С целью обеспечения хорошего качества конкрета
их необходимо экстрагировать не более 10—15 мин при темпе-
ратуре 0—5 °C.
Влияние технологических параметров на скорость и степень
извлечения экстрагируемых веществ. При массопередаче в си-
стеме твердое тело — жидкость основными условиями наиболее
полного извлечения конкрета из сырья являются максимальные
поверхность диффузии, разность концентраций масла в растворе
внутри частиц и снаружи, продолжительность диффузии, темпе-
ратура.
Максимальная поверхность массообмена обес-
печивается измельчением сырья, проведением экстракции во
взвешенном состоянии или с перемешиванием при минимальной
слеживаемости, своевременным удалением клеточного сока.
Измельчение применяют не для всех видов сырья. Соцветия
шалфея, лаванды и табака, ветви непеты, тысячелистника, ли-
стья фиалки и некоторое другое сырье, которое перерабатывают
но
в непрерывнодействующих экстракторах, измельчают на отрезки
длиной от 1 до 8 см. При этом внутренняя структура сырья не
изменяется. Внутренние вместилища вскрываются только по ли-
нии разреза. Значительная часть внешних эфирномасличных вме-
стилищ разрушается, содержимое их растекается, увеличивая
поверхность непосредственного контакта извлекаемых веществ
с растворителем. Измельченные частицы более равномерно рас-
пределяются в аппарате. Оптимальные размеры частиц устанав-
ливаются для каждого вида сырья экспериментально.
В производстве СОг-экстрактов и при переработке отходов
табачной промышленности (фарматуры) частицам сырья при-
дают форму тонкого лепестка с гладкой поверхностью. Измель-
чением достигается не только увеличение поверхности, вскры-
вается часть внутренних эфирномасличных вместилищ, сокра-
щается длина диффузионного пути внутри частицы, уменьшается
толщина пограничного слоя.
Цветки розы, жасмина, чубушника, лилий и другое цветоч-
ное сырье высокой влажности нельзя измельчать ввиду того,
что нарушение клеточной структуры интенсифицирует нежела-
тельные гидролитические процессы образования низкомолеку-
лярных веществ неприятного запаха, экстрагирующихся сов-
местно с компонентами конкрета. Более того, некоторое нежное
сырье (жасмин, сирень, акация белая и др.) не рекомендуется
даже перемешивать в процессе экстракции, для того чтобы не
повредить ткани, не нарушить клеточную структуру и тем са-
мым предотвратить сильное ухудшение запаха конкрета.
Состояние частиц сырья в процессе экстракции зависит от
конструкций аппарата. Непрерывнодействующие экстракторы
обеспечивают в той или иной мере перемешивание сырья. В пе-
риодических аппаратах частицы сырья находятся в толстом слое
и, если они обладают высокой влажностью, слеживаются. Это
характерно для розы, жасмина, акации и др., у которых объем
сырья в процессе экстракции уменьшается на 30—40%. Слежи-
ваемость резко сокращает поверхность диффузии. Для предот-
вращения этого явления в периодических аппаратах применяют
сетки, которые устанавливают по высоте аппарата на расстоя-
нии 12—20 см, а в аппаратах непрерывного действия предус-
матривают перемешивание сырья.
В процессе экстракции сырья с высокой влажностью под
влиянием растворителя и механического воздействия транспорт-
ных элементов экстракторов непрерывного действия- выделяется
до 40—45 % клеточного сока, который смачивает частицы и пред-
отвращает доступ гидрофобного растворителя к их поверхности.
Вредное влияние клеточного сока на процесс экстракции можно
уменьшить непрерывным удалением его из аппарата.
Разность концентраций в растворе внутри
частиц сырья и снаружи (в мисцелле) является движу-
щей силой процесса, влияет на выход конкрета и продолжитель-
; ill
ность экстракции. Она зависит от соотношения растворителя и
сырья, способа и условий проведения процесса.
Концентрация экстрагируемых веществ во внутренних рас-
творах во много раз выше концентрации мисцелл. Содержание
конкрета в сырье у большинства культур всего 0,2—0,3 %, а ко-
личество растворителя, участвующего в самом,процессе экстрак-
ции, очень велико.
В непрерывнодействующих экстракторах высокая разность
концентраций в каждый данный момент процесса поддержива-
ется противотоком сырья и растворителя, проведением процесса
в две стадии с промежуточным отжимом мисцеллы; в периоди-
ческих аппаратах — двух-трехкратной сменой растворителя.
Соотношение растворителя и сырья должно
обеспечивать максимальную разность концентраций конкрета
в растворе внутри частиц и снаружи. Этот показатель отражает
количество растворителя в литрах, участвующего в процессе эк-
стракции 1 кг сырья. Для каждого данного вида сырья он зави-
сит от способа осуществления и технологического режима экст-
ракции и изменяется в пределах 0,5—16 л/кг.
Эфирномасличное сырье экстрагируют способами погруже-
ния и орошения. По первому способу сырье погружается в рас-
творитель, по второму — орошается каплями, струйками pacTBOi
рителя.
Экстракцию погружением осуществляют по периодической и
непрерывной схемам. При периодической экстракции сырье в ап-
парате заливают растворителем и настаивают определенное
время, затем сливают полученную мисцеллу и повторяют эти
операции 1—2 раза. Обычно для первого настаивания требуется
6 л растворителя на 1 кг сырья, для второго и третьего—-по 3—
5 л на каждое. Таким образом, количество растворителя при
двух настаиваниях достигает 11 л/кг, при трех—16 л/кг. В то
же время при периодической экстракции с эффективным гидро-
динамическим режимом (аппарат Гарнье) применяется 6 л рас-
творителя на 1 кг сырья.
Особенностью непрерывной экстракции эфирномасличного
сырья способом погружения является различие в соотношении
сырья и растворителя при подаче в аппарат и при экстракции
в самом аппарате. В большинстве случаев на каждый килограмм
поступающего сырья подают 2,3—2,5 л растворителя, из аппа-
рата отводят 2 л мисцеллы и считают, что соотношение раство-
рителя и сырья равно 2 л/кг. При этом не принимается во вни-
мание, что сырье начинают подавать в экстрактор, предвари-
тельно заполненный растворителем, и что в установившемся
режиме работы соотношение растворителя и сырья в аппарате
отличается от соотношения, которое осуществляют при подаче.
В действительности оно колеблется от 5 до 16 л/кг благодаря
малой насыпной массе сырья и неравномерному распределению
его по объему аппарата.
112
Экстракция орошением, отличающаяся высокоэффективным
режимом, характеризуется низким соотношением растворителя и
сырья (в пределах 0,5—2,0 л/кг).
Продолжительность экстракции лимитируется
временем, необходимым для достижения равновесного состоя-
ния. Она зависит от скорости диффузионных процессов. Это зна-
чит, что на продолжительность экстракции влияют свойства
сырья, температура, способ экстракции, а также конструкция
аппарата.
В общем случае равновесное состояние достигается тем ско-
рее, чем ближе эфирномасличные вместилища к поверхности
раздела фаз, чем проще структура извлекаемых веществ, чем
выше влажность сырья и температура процесса, чем интенсив-
нее гидродинамический режим процесса.
Продолжительность экстракции каждой эфирномасличной
культуры устанавливается опытным путем. При этом принима-
ется во внимание не только больший выход, но и лучшее каче-
ство конкрета.
Самая кратковременная экстракция применяется к некото-
рым видам цветочного сырья (сирень, акация и др.), у которых
контакт с растворителем вызывает гидролитические процессы
с образованием дурнопахнущих веществ. Конкрет хорошего ка-
чества из такого сырья можно получить только настаиванием
растворителем не более 10—15 мин.
Влияние способа ведения процесса и конструкции аппарата
на продолжительность экстракции иллюстрируют данные пере-
работки розы: в аппаратах периодического действия общее
время трехкратного настаивания составляет 3 ч; в периодиче-
ских вращающихся аппаратах Гарнье, характеризующихся
эффективным гидродинамическим режимом проведения про-
цесса,— 20 мин; в аппаратах непрерывного действия инж. Вве-
денского— 30 мин; в экстракторах конструкции Гришина—Ше-
шалевича — 2 ч 30 мин.
Наибольшая скорость диффузионных про-
цессов при установленной разности концентраций достига-
ется повышением температуры и скорости движения мисцеллы
между частицами сырья.
С повышением температуры увеличивается кинетиче-
ская энергия экстрагируемых молекул конкрета, снижается вяз-
кость мисцеллы и адсорбционная емкость поверхности частиц
сырья, что способствует интенсификации молекулярной и кон-
вективной диффузии, сокращает продолжительность экстракции,
повышает степень извлечения конкрета, предотвращает адсорб-
цию его из мисцеллы и, следовательно, позволяет увеличить
концентрацию мисцелл.
С повышением температуры экстракции до 45—50 °C увели-
чивается на 30 % выход эфирного масла и в 2 с лишним раза —
выход склареола из шалфея мускатного, на 10—30 %—выход
113
конкрета розы, в 2 раза — конкрета лаванды. Причем выход
конкрета возрастает за счет эфирного масла и смолистых ве-
ществ, выход восков при повышении температуры не изменяется.
Повышенные температуры позволяют проводить экстракцию
при уменьшенных в 1,5—2 раза скоростях движения раствори-
теля.
Несмотря на достоинства экстракции при повышенной тем-
пературе, область ее применения ограничивается свойствами
сырья. Как было показано выше (с. ПО), нежное - цветочное
сырье рекомендуется экстрагировать при пониженной темпера-
туре (0—5 °C).
Скорость движения растворителя (гидродинами-
ческий эффект) оказывает огромное влияние на коэффициент
массоотдачи, степень извлечения конкрета, продолжительность
экстракции веществ из внешних вместилищ. Она зависит от спо-
соба экстракции, соотношения растворителя и сырья, конструк-
ции аппарата и применения рециркуляции мисцеллы.
Оптимальное значение скорости движения растворителя оп-
ределяется экспериментально для каждой культуры при задан-
ных температуре и способе осуществления процесса. Так, для
цветков розы в обычном процессе экстракции погружением
оптимальная скорость движения растворителя при температуре
окружающей среды равна 3,6- 10~2 м/с, при 60° С — 2,3-10~2 м/с.
В двухступенчатом процессе при температуре окружающей
среды оптимальная скорость движения растворителя на первой
ступени 30-10~2—40* 10~2 м/с; она обеспечивает извлечение 70 %
конкрета, свыше 40 % терпеновых спиртов в течение 6 с, что
очень важно для предотвращения сорбционных явлений, пони-
жающих выход и качество конкрета.
Промышленные экстракторы погружения характеризуются
низкой скоростью движения растворителя (в пределах 0,5 • 10-2—
1,2 • 10~2 м/с).
Высокая скорость движения растворителя особенно нужна
в начальном периоде экстракции. В настоящее время она обес-
печивается только в экстракторе орошения, но может быть ор-
ганизована при экстракции погружением путем перехода на
двухступенчатый процесс с комплектованием существующих
экстракторов предварительными экстракторами.
При экстракции настаиванием растворитель перемещается
относительно сырья только при заливе его в аппарат и сливе
мисцеллы. Для интенсификации диффузионных процессов при-
меняют периодическую циркуляцию мисцеллы или прокачи-
вание.
Концентрация мисцеллы, отводимой из экстрактора
(конечной мисцеллы), влияет на выход конкрета, продолжи-
тельность дистилляции мисцелл, потери растворителя в этом
процессе, производительность дистилляционного оборудования
и на количество растворителя, одновременно участвующего
114
в процессе. Со снижением концентрации мисцеллы соответст-
венно возрастают продолжительность теплового воздействия на
конкрет, потери растворителя и летучих компонентов конкрета,
количество растворителя в обороте, уменьшается производитель-
ность дистилляторов. В связи с этим желательно иметь более
концентрированные мисцеллы.
Концентрация мисцеллы устанавливается экспериментально
для каждой культуры в определенных условиях экстракции
с учетом сорбционных явлений, отражающихся на выходе кон-
крета. Так, содержание конкрета розы в мнсцелле не должно
превышать 0,20—0,25 % > шалфея мускатного — 0,46—0,50 %.
В противном случае создадутся благоприятные условия для
сорбции компонентов конкрета из мисцелл и понизится его
выход.
В периодическом процессе мисцеллу укрепляют повторным
настаиванием на свежем сырье, иногда циркуляцией. В первом
случае свежее сырье настаивают мисцеллой от второго настаи-
вания предшествующей порции сырья, а ее промывную мисцеллу
используют для второго настаивания. В непрерывном процессе
концентрацию мисцелл регулируют соотношением растворителя
и сырья, использованием на первой ступени экстракции мис-
целлы второй ступени, повышением температуры процесса.
Удаление мисцеллы из отходов снижает потери
конкрета. Оно достигается промывкой отходов свежим раствори-
телем и отжимом. При этом учитывают слеживаемость эфирно-
масличного сырья в процессе экстракции, котор'ая способствует
уносу с отходами мисцелл высоких концентраций. Эфирно-
масличное сырье характеризуется высокой удерживающей спо-
собностью по отношению к растворителю (мисцелле), достигаю-
щей 90 % собственной массы. Поэтому отходы экстракции от-
жимают. Так, при отжиме отходов розы .получают 30—35 %
мисцеллы от массы сырья, в которой содержится 15—18 % кон-
крета от общего выхода.
Получение экстрактов сжиженными газами. Уменьшение теп-
лового воздействия на извлекаемые вещества является одним из
главных преимуществ экстракции жидкими органическими рас-
творителями по сравнению с перегонкой с водяным паром. Тем-
пература технологических процессов снижается, как правило, со
100 °C до температуры окружающей среды при экстракции и до
температуры кипения растворителя при отгонке его из мисцелл.
Однако, в ряде случаев этого оказывается недостаточно и состав
экстрактов претерпевает изменения. Протекают нежелатель-
ные биохимические процессы в нежном цветочном сырье; изме-
няется состав конкрета при дистилляции мисцелл; извлекаются
балластные интенсивно окрашенные вещества из дубового мха
и ладанника, латексоподобные вещества — из соцветий ваточ-
ника и.цветков лилии белой; недостаточно извлекаются и раз-
рушаются при дистилляции мисцелл биологически активные
115
вещества из пряноароматического сырья, экстракты которого
используют для пищевых целей, и из лекарственного сырья, чьи
экстракты так нужны в косметике. Перечисленные недостатки
устраняются экстракцией сжиженными газами.
Экстракция сжиженными газами протекает под давлением
при температуре окружающей среды или несколько ниже ее.
Удаление растворителя из мисцелл происходит путем снижения
давления, при котором растворитель переходит из жидкого в га-
зообразное состояние. Продолжительность этого процесса пре-
дельно мала, температура почти не отличается от температуры
экстракции. Извлеченные вещества не претерпевают изменений.
Из сжиженных газов применяют жидкий диоксид углерода,
пропан, бутан, различные хладоны и их смеси. В пищевой про-
мышленности наибольшее распространение получил жидкий ди-
оксид углерода.
Оптимум температур для экстракции жидким диоксидом уг-
лерода находится в пределах 0—25 °C, причем для значитель-
ного числа видов экстрагируемого сырья оптимальная темпера-
тура процесса 18—22 °C.
Диэлектрическая постоянная жидкого диоксида углерода при
10 °C равна 2,68. Такое значение величины диэлектрической по-
стоянной, характерное для неполярных растворителей, указы-
вает на возможность извлечения неполярных или слабополяр-
ных веществ. К ним относятся эфирные и жирные масла, карбо-
нильные соединения, жирорастворимые витамины (A, D, К, Р),
токоферолы, стерины, алкалоиды в виде оснований, фурокума-
рины, фуранохромоны. Экстракция и отгонка растворителя
при невысоких температурах (до 30 °C) дают возможность по-
лучать эфирные масла, сохраняющие аромат исходного сырья,
и биологически активные компоненты в нативном состоянии.
Углекислота не поддерживает жизнедеятельности микроорганиз-
мов и плесеней, что обеспечивает стерильность даже при ис-
пользовании сырья, обсемененного микроорганизмами.
Жидким диоксидом углерода экстрагируют в основном сухое
сырье, измельченное до состояния лепестка толщиной 0,12—
0,80 мм. Процесс экстракции проводят в аппаратах периодиче-
ского действия под давлением 6,5 МПа с перемешиванием и
перколяцией растворителя. Так же как при экстракции орга-
ническими растворителями, процесс делится на два периода,
отличающихся скоростью извлечения экстрагируемых веществ.
В первом периоде в течение 10 мин извлекается от 30 до 60 %
экстракта из вскрытых клеток и вместилищ. Для оптимизации
второго периода используют специальный прием, с помощью ко-
торого «взрывают» внутренние клетки. «Взрыв» осуществляют
после слива первой мисцеллы сбросом давления газовой фазы
растворителя до 0,1 МПа. При этом разрыхляется внутренняя
структура лепестка, вскрываются вместилища, из которых новой
порцией растворителя легко извлекается труднодоступная часть
116
экстракта. Промежуточный сброс давления газовой фазы рас-
творителя повышает на 20 % и более выход экстракта, обога-
щает его наиболее ценными компонентами.
Низкая критическая температура и малое значение скрытой
теплоты испарения позволяют вести экстракцию жидким диок-
сидом углерода с относительно невысокими удельными затра-
тами тепла. В то же время затраты механической энергии при
применении жидкого диоксида углерода выше, чем для других
растворителей.
Жидкий диоксид углерода пожаро- и взрывобезопасен, хи-
мически инертен, не оказывает корродирующего воздействия на
аппаратуру. Недостатком этого растворителя является высокое
давление насыщенных паров, что требует специальной аппа-
ратуры.
ГЛАВА 5. ПРОИЗВОДСТВО ЭФИРНЫХ МАСЕЛ МЕТОДОМ
ПЕРЕГОНКИ С ВОДЯНЫМ ПАРОМ
Принципиальная технологическая схема переработки эфир-
номасличного сырья методом перегонки с водяным паром очень
проста (рис. 25). Она состоит из перегонного аппарата 4, хо-
лодильника 11 и приемника-маслоотделителя (флорентины) 12,
сборника масла 13.
Способы перегонки эфирных масел
с водяным паром из сырья
В зависимости от условий различают два способа пере-
гонки эфирного масла с водяным паром из сырья: перегонку
с водой (гидродистилляция) и перегонку с паром (паровая
перегонка).
Перегонка с водой, или гидродистилляция,— про-
стейший и самый давний способ. Он осуществляется про-
цессами экстракции эфир-
ного масла из сырья во-
дой и отгонкой его из раз-
бавленных водных раство-
ров. При этом способе
сырье загружают в аппа-
рат, в который уже залита
вода. Аппараты для гидро-
дистилляции снабжены ру-
башками или змеевиками
для подогрева массы насы-
щенным паром повышен-
ного давления («глухой»
пар) и барботерами для по-
дачи пара непосредственно
Рис. 25. Перегонная установка с ПК-
1500
117
в обрабатываемую массу для отгонки масла (острый пар). Бла-
годаря применению «острого» пара обеспечиваются постоянный
уровень массы в аппарате и ее перемешивание, в значитель-
ной мере устраняется подгорание сырья и водорастворимых ве-
ществ, создается возможность регулирования скорости гонки
с целью сокращения продолжительности процесса и улучшения
качества эфирных масел.
Способ гидродистилляции применяется в тех случаях, когда
перегонка с паром не дает должных результатов из-за боль-
шого уплотнения (слеживаемости) сырья, которое препятствует
проникновению пара к отдельным частицам и, таким образом,
затрудняет процесс извлечения масла, увеличивает потери его
с отходами. В промышленности этим способом перерабаты-
вают цветочное сырье: розу, цветки цитрусовых культур, ли-
лию, иланг-иланг. В лабораторной практике способ гидроди-
стилляции положен в основу методик определения маслич-
ности сырья по Гинзбергу и Клевенджеру.
Способ гидродистилляции обладает целым рядом недостат-
ков. Главный из них — низкая степень насыщения паровой
фазы эфирным маслом, что обусловливает малую скорость из-
влечения масла, высокий расход пара и большое количество
дистилляционных вод. Для способа характерны также относи-
тельно большие потери масла с кубовым остатком и отработан-
ными дистилляционными водами, химические изменения ком-
понентов масла, особенно сложных эфиров, благодаря дли-
тельному контакту при высокой температуре с кислотами,
имеющимися в сырье, возможность подгорания сырья, низкая
удельная производительность аппаратов.
Паровая перегонка — более целесообразный, эконо-
мический и поэтому самый распространенный способ, при ко-
тором сырье, загруженное в перегонный аппарат, обрабатыва-
ется водяным паром, подаваемым из парового котла.
Паровая перегонка по сравнению с гидродистилляцией ха-
рактеризуется повышенным насыщением паровой фазы эфир-
ным маслом, большей скоростью извлечения и степенью извле-
чения масла, меньшим расходом пара и количеством дистил-
ляционных вод, улучшенным качеством эфирных масел, ис-
пользованием Свойств перегретого пара, отсутствием пригора-
ния сырья и экстрагируемых водой веществ, простотой регу-
лировки скорости гонки, повышенной удельной производитель-
ностью перегонных аппаратов.
Технологические линии
Основу технологической линии составляет перегонный ап-
парат, который комплектуется измельчителем, сырья, холодиль-
ником, приемником-маслоотделителем, сборниками эфирного
масла и дистилляционных вод, когобационной установкой и
118
отстойниками для обезвоживания масла либо вакуум-пере-
гонной установкой. В производстве некоторых эфирных масел
технологическая линия включает также установку для пере-
гонки масла-сырца с водяным паром.
Технологическая характеристика перегонных аппаратов
В настоящее время паровую перегонку эфирных масел из
сырья осуществляют в аппаратах периодического действия
двух конструкций и аппаратах непрерывного действия пяти
конструкций. Каждый аппарат имеет свои особенности с точки
зрения обеспечения условий перегонки, которые существенно
влияют на выход и качество эфирных масел.
Наилучшие показатели достигаются при оптимальных ус-
ловиях перегонки, к которым относятся противоток сырья и
водяного пара, равномерная обработка паром всех частиц
сырья, повышенная скорость движения пара относительно ча-
стиц в начальный период извлечения эфирного масла, обра-
ботка перегретым паром частиц сырья в конце процесса, наи-
меньшая степень воздействия конденсата на эфирное масло
в сырье, наименьшая продолжительность процесса (т. е. время
пребывания сырья в аппарате). Кроме того, аппараты разли-
чаются условиями загрузки сырья, которые влияют на потери
масла до перегонки и, следовательно, на общий выход про-
дукции при переработке.
Противоток сырья и пара, обеспечивая насыщение паровой
фазы эфирным маслом, уменьшает расход пара, улучшая гид-
родинамический режим процесса, повышает скорость извлече-
ния и качество эфирного масла; сокращает продолжительность
обработки сырья и увеличивает удельную производительность
аппарата.
Степень использования свойств перегретого пара отража-
ется на потерях масла с отходами, продолжительности обра-
ботки сырья и, следовательно, на производительности аппа-
рата.
Качество эфирных масел находится в обратной зависимости
от продолжительности обработки сырья в аппарате. Высокая
температура, вода, кислород, органические кислоты сырья,
окислы металлов являются прекрасными катализаторами мно-
гих химических реакций. Продуктов гидролиза и элиминиро-
вания сложных эфиров, дегидратации терпеновых спиртов,
окисления по месту двойных связей, конденсации и полимери-
зации будет образовываться тем больше, чем продолжитель-
нее процесс отгонки, ниже скорость извлечения масла в пер-
воначальный период, эффективнее орошение сырья конденса-
том.
Аппараты периодического действия. Они представлены ци-
линдрическими опрокидными кубами вместимостью 1,5 и 4,0 м3
119
(ПК.-1500 и ПК-4000) и аппаратами-контейнерами КТТ-18 пря-
моугольного сечения с самосвальным устройством, установлен-
ными на тележках или самоходных шасси.
Опрокидные аппараты. Их применяют для перера-
ботки малотоннажных культур (тмина, фенхеля, аира, тагетиса,
пачули, эвкалипта, лавра и др.) а также при малых объемах
сырья в научно-исследовательских организациях.
Аппарат ПК-1500 (см. рис 25) имеет цилиндрический корпус 4
с ложным решетчатым днищем 3, барботером 1, откидными болтами 6, шту-
цером слива конденсата 2; съемную крышку со шлемом 8, сепарационной
сеткой 7 и хоботом 9 с соединительной муфтой 10-, промежуточные сетки 5.
Загрузку сырья производят на ложное днище. Если перера-
батывают слеживающееся сырье (пачули, герань), то при за-
грузке устанавливают одну-две промежуточные сетки. Процесс
перегонки ведут со скоростью 5—6 % дистиллята от объема ап-
парата в час. Образующийся конденсат сливают перед разгруз-
кой аппарата.
Аппарат-контейнер КТТ-18 разработан в 70-е годы
во ВНИИЭМК (А. А. Резников и др.), рекомендован для мяты
и шалфея мускатного (см. рис. 34).
Техническая характеристика контейнера КТТ-18
Тип	Съемный
Скорость транспортировки, км/ч
по дорогам с твердым покрытием	До 16
по стерне	» 10
Транспортные габаритные размеры контейнера, установленного на
тележке, мм
длина с дышлом	5700
ширина	2532
высота	3930
Масса контейнера (без ходовой	части),	кг	1400
Вместимость контейнера, м3	18
Массовая вместимость контейнера	по	мяте, кг	2800
Загрузка аппарата производится в поле пневмотранспортом
уборочной машины с одновременным измельчением. Сырье за-
гружается на ложное решетчатое днище, под которым нахо-
дится барботер пара. Загруженный аппарат доставляют на за-
вод к пункту перегонки ППО-4, устанавливают на свободную
пост-секцию, соединяют с магистралью пара и холодильни-
ком. По окончании перегонки контейнер доставляют к месту
разгрузки отходов, которая осуществляется самосвальным ме-
ханизмом при откинутой задней стенке.
Отличительными особенностями аппаратов контейнерного
типа являются высокая механизация погрузочно-разгрузочных
работ, устранение потерь эфирного масла при транспорти-
ровке сырья на завод, устранение стадии измельчения сырья
на заводе и связанных с ним потерь эфирного масла, высокая
культура производства.
120
Условия перегонки эфирных масел в аппаратах периодиче-
ского действия далеки от оптимальных. Частицы сырья обра-
батываются неравномерно; по высоте аппарата снижается ско-
рость движения пара относительно частиц сырья за счет его
конденсации; перегретым паром обрабатывается только та
часть сырья, которая находится непосредственно над барботе-
ром; конденсат интенсивно орошает сырье при прогреве, т. е.
до перегонки эфирного масла. Все это обусловливает длитель-
ное время обработки сырья, пониженное качество эфирного
масла, большой расход пара.
Низкая скорость гонки (3—5 % от вместимости аппарата),
вызванная стремлением сократить расход пара, не оправды-
вает себя, так как обусловливает малую скорость извлечения
эфирного масла, что особенно нежелательно в начале процесса.
Качество эфирных масел, получаемых на аппаратах перио-
дического действия, можно повысить проведением процесса пе-
регонки в две стадии, резко отличающихся по скорости гонки.
При этом расход пара не увеличится, так как сократится про-
должительность процесса.
В перегонных аппаратах периодического действия . процесс
извлечения эфирного масла из сырья легко совмещается с фрак-
ционированием ввиду изменения состава масла. В отечествен-
ной технологии такой прием разработан Н. Ш. Багатурия для
получения эвкалиптового эфирного масла, обогащенного цинео-
лом. При переработке эвкалипта в начале процесса отбирается
фракция масла в количестве 70 % от масличности сырья, ко-
торая по физико-химическим показателям соответствует требо-
ваниям стандарта на ректификованное масло.
Аппараты непрерывного действия. Они делятся на два типа:
горизонтально-шнековые и колонные. К первому типу относятся
аппараты ПАН-9 и СВП-8,5, предназначенные для переработки
герани и базилика эвгенольного (сырья слеживающегося и
трудно перерабатываемого). Ко второму типу относятся аппа-
рат системы Пономаренко-Поколенко, УРМ-2 и НДТ-ЗМ.
Аппарат СВП-8,5 (рис. 26) создан в 1964 г. С. П. Пала-
вандашвили.
Он состоит из двух цилиндров диаметром 0,9 м: горизонтального дли-
ной 5,5 м и вертикального высотой 3 м. К горизонтальному цилиндру 6 кре-
пятся вертикальный цилиндр (колонна) 1, разгрузочный шнек 7 и сборник
конденсата; в нем имеется шнекомешалка 5 для перемешивания и переме-
щения сырья; в иижней части — ряд паровых форсунок, объединенных об-
щим паропроводом 8. В верхнюю часть колонны 1 вмонтировано загрузочное
устройство 2, а над ним — отражатели 3 и штуцер 4 для отвода паров на
холодильник.
Измельченное сырье из бункера загрузочного устройства
шнеком подается в вертикальную колонну, перемещается про-
тивотоком к пару вниз, перемешивается в горизонтальном ци-
линдре; обрабатывается перегретым паром и перемещается
121
к разгрузочному устройству. Уровень сырья в аппарате дости-
гает загрузочного устройства. Конденсат орошает сырье после
того, как из него отогнана основная часть эфирного масла.
Несмотря на достоинства аппарата, степень насыщения па-
ровой фазы эфирным маслом невелика, расход пара большой,
что обусловлено относительно невысоким слоем сырья. В этом
отношении колонные аппараты имеют преимущество.
Аппарат системы Пономаренко-Поколенк о
(рис. 27, а) создан в 1952 г., имеет две модификации, разли-
чающиеся узлом загрузки, размерами и производительностью;
предназначен для переработки зерновых культур и бадьяна.
Загрузка сырья в колонну аппарата 1 второй модификации производится
через плавающий бункер 4 н питательный шнек 3. Плавающий бункер сбло-
кирован с механизмом подачи сырья Поступившее в аппарат сырье разрав-
нивается по всему сечению колонны специальной горизонтальной мешалкой
типа колеса 7. Над ней находится щуп уровня 6, сблокированный с переклю-
чателем скорости разгрузки. Сырье опускается вниз противотоком к пару,
который по полому валу 5 подается в разгрузочный диск 2 с большим
числом концентрически расположенных форсунок. Дополнительно пар пода-
ется в полые лопасти мешалок подпаривания 8. Разгрузочный диск полый,
верхняя поверхность выполнена в виде витка шнека, край которого образует
режущее лезвие. Отходы, срезанные лезвием диска при вращении вала, про-
ходят через зазор, образованный витком шнека, и попадают под разгрузоч-
ный диск, где подхватываются и перемещаются изогнутыми лопастями 9
в течку турникета 10 и выводятся из аппарата.
Отличительными особенностями аппарата являются увеличе-
ние скорости прохождения пара по высоте аппарата благодаря
мешалкам подпаривания, что интенсифицирует гидродинамиче-
ский режим процесса отгонки в первом периоде, обработка па-
ром в одинаковой степени всех частиц сырья, обработка на
выходе перегретым паром всех частиц сырья.
122
Пары на
холодильник
Рис. 27. Вертикальные перегонные аппараты непрерывного действия:
а — системы Пономаренко—Поколенко; б — УРМ-2; в — НДТ-ЗМ
Аппарат Пономаренко-Поколенко по сравнению с другими
аппаратами характеризуется самыми высокими технологиче-
скими показателями.
Аппарат УРМ-2 предложен А. Н. Ревазовым и С. А. Мо-
скалевым в 1954 г. для переработки цветочно-травянистого
сырья.
Аппарат (рис. 27, б) представляет собой вертикальный цилиндр (Н=
=7,85 м и </ = 0,85 м) 1, который снабжен загрузочным шнеком с уплотняю-
щим конусом 9 и приемным бункером сырья 8, паропроводом с барботером 2,
контрольной сеткой 11, задерживающей мелкие частицы сырья, сухопарни-
ком 10 со штуцером для отвода смеси паров иа холодильник, разгрузочным
шнеком 6 с перфорированным дном, поддоном 3 со штуцером острого пара 4
и штуцером отвода конденсата 5. На большинстве заводов аппарат снабжен
дополнительными кольцевыми барботерами 7. Зона обработки сырья паром
по высоте аппарата составляет 4,5 м, или 54 % к полному объему его. Влаж-
ность отходов ниже, чем сырья.
В аппарате соблюдается противоток сырья и пара, продол-
жительность пребывания сырья 40 мин. Конденсат, образую-
щийся при нагревании сырья, мало влияет на качество эфир-
ного масла, так как орошает сырье во втором периоде процесса
после отгонки основной массы масла. Все это обеспечивает
самое высокое качество эфирных масел, особенно тех, в состав
которых входят сложные эфиры.
Высокое качество получаемых эфирных масел является от-
личительной особенностью аппарата УРМ-2. Вместе с тем он
имеет целый ряд недостатков, к которым следует отнести низ-
кий коэффициент использования объема аппарата, недостаточ-
ную герметизацию узла загрузки и осыпь сырья при подъеме
транспортером.
И. М. Цейтлин и Б. П. Шешалевич модернизировали ап-
парат, изменили узел разгрузки по типу НДТ-ЗМ, увеличили
сечение и длину барботера. В результате этого в аппарате
УРМ-2М увеличен полезный объем, еще более сокращено время
пребывания сырья и на 30 % повышена производительность.
Аппарат НДТ-ЗМ создан Ф. С. Танасиенко и А. П. Чи-
пигой в 1970 г.
Аппарат (рис. 27, в) состоит из двух вертикальных колонн (//=6,8 м)
2 и 9, соединенных перевалочной секцией. Сырье загрузочным шнеком 1
подается в нижнюю часть подъемной колонны 2, перфорированным шнеком 4
поднимается вверх н при помощи сбрасывающей лопасти 5 по наклонной
скатной доске 8 переваливается во вторую, выгрузочную, колонну 9. Пар
поступает в первую колонну из кольцевого пояса 3 и движется в прямотоке
с сырьем. Образующийся при нагревании сырья конденсат стекает в проти-
воположном направлении, обильно орошает поступающее сырье и через ре-
шетчатый стакан 17 выводится из колонны патрубком 15. Для извлечения
эфирного масла из конденсата служит кольцевой барботер 16. В выгрузной
колонне сырье движется вниз противотоком к пару и выводится из аппарата
механизмом выгрузки 12. Пар поступает во вторую колонну по осевому 10
и кольцевому 11 барботерам, а также из нижней камеры 14. Конденсат со-
бирается в нижней камере, из которой отводится патрубком 13. Смесь паров
эфирного масла и воды проходит сепарирующее устройство 6 и через патру-
бок 7 направляется в холодильник.
124
30 % пара подается в первую колонну, 70 %—во вторую.
Продолжительность пребывания сырья в аппарате достигает
90 мин. При переработке происходит увлажнение, поэтому
влажность отходов выше влажности сырья. Содержание слож-
ных эфиров в лавандовом и шалфейном маслах ниже, чем на
аппаратах УРМ-2.
Нижнее расположение загрузочного узла, которое устра-
няет осыпь сырья и снижает потери эфирного масла при за-
грузке, а также более высокая производительность по сравне-
нию с аппаратом УРМ-2 составляют достоинства аппарата.
Однако эти достоинства не компенсируют недостатки, к ко-
торым относят: орошение свежего сырья конденсатом; прямо-
ток сырья и пара в первой колонне, принятое распределение
пара, в соответствии с которым в первом периоде процесса ско-
рость движения пара относительно частиц сырья ниже, чем во
втором; отсутствие обработки отходов на выходе из аппарата
перегретым паром из-за увлажнения его конденсатом в нижней
камере. Все это противоречит основным положениям процесса
перегонки эфирного масла из сырья и обусловливает снижение
скорости, степени извлечения и качества эфирного масла.
Аппараты струйного типа. А. Н. Бойцов и Е. Д. Понома-
рев разработали новый способ переработки сырья отгонкой с пе-
регретым паром на аппаратах струйного типа. Продолжитель-
ность извлечения масла ограничивается секундами, рабочая
температура процесса 105—120 °C, влажность сырья снижается,
температура отходов 45—70 °C. Эфирное масло не претерпе-
вает химических изменений и не содержит окрашенных про-
дуктов осмоления.
Аппараты струйного типа весьма перспективны. Они обес-
печат улучшение качества эфирных масел, сохранят в сырье
в неизменном виде весь комплекс полезных веществ и, следова-
тельно, помогут решить задачу оптимальной комплексной пе-
реработки сырья.
Измельчение сырья
Эфирномасличное сырье в виде соцветий и ветвей перед пе-
реработкой на аппаратах непрерывного действия необходимо
измельчать. Оптимальный размер частиц зависит от вида сырья.
Первоначально для этой цели использовали сельхозмашины
(силосорезки РСС-6 и «Волгарь-5»), Каждая из них обслужи-
вает один аппарат. Данные машины не обеспечивают необхо-
димого размера частиц сырья, часто выходят из строя, вызы-
вая остановки перегонных аппаратов и дополнительные потери
масла, требуют больших затрат тяжелого физического труда.
В настоящее время силосорезки РСС-6 и «Волгарь-5» повсе-
местно • заменяются специальными измельчителями (ИТР,
«Эра», ИТС-8 и др.). При измельчении сырья разрушается часть
125
эфирномасличных вместилищ, поэтому оно сопровождается по-
терями эфирного масла. Потери тем больше, чем интенсивнее
обдувается воздухом поверхность частиц. Из перечислен-
ных измельчителей наименьшие потери масла на ИТР
(автор Б. П. Шешалевич). Эксплуатацией этой машины ус-
пешно решается вопрос механизированного приема сырья
с помощью грейферного погрузчика и дозирования специаль-
ным бункером в виде карусели. Хорошие результаты показал
измельчитель «Эра» при переработке герани и базилика эвге-
нольного.
Специальные измельчители характеризуются высокой про-
изводительностью (от 8 до 10,8 т/ч). Это позволяет комплек-
товать высокопроизводительные механизированные линии из
одного измельчителя и двух, четырех перегонных аппаратов.
Так, измельчитель «Эра» обслуживает 2 аппарата СВП-8,5 или
ПАН-9, ИТС-8—2 аппарата НДТ-ЗМ, ИТР—4 аппарата УРМ-2,
УРМ-2М или НДТ-ЗМ.
Конденсация паров и охлаждение дистиллята
Для конденсации смеси паров эфирных масел и воды и ох-
лаждения дистиллята в промышленности применяют трубчатые
холодильники (вертикальные и горизонтальные). Поверхность
охлаждения рассчитывается по общим правилам, исходя из ко-
личества, состава паров и температуры дистиллята. В случае
необходимости поверхность охлаждения устанавливается при-
близительно, на основании практических данных (1 м2 на 25 кг
дистиллята в час). Каждый перегонный аппарат должен ком-
плектоваться одним холодильником требуемой поверхности ох-
лаждения. Комплектование одного перегонного аппарата не-
сколькими холодильниками ухудшает технологический процесс,
затрудняет эксплуатацию и увеличивает расход охлаждающей
воды.
Выделение эфирного масла из дистиллята
Эфирное масло находится в дистилляте во взвешенном и
растворенном состоянии. Масло, находящееся во взвешенном
состоянии, выделяется в приемниках-маслоотделителях (фло-
рентинах) гравитационным методом.
Устройство и работа их основаны на принципе сообщаю-
щихся сосудов при несмешивающихся жидкостях. Эффектив-
ность отделения эфирного масла от дистилляционной воды за-
висит от скорости всплывания частиц масла Wi и от отношения
ее к скорости прохождения дистиллята через сечение маслоот-
делителя Wz. Чем больше 1Г]/1Г2, тем выше эффективность про-
цесса декантации. Частицы масла могут всплыть на поверх-
ность только тогда, когда Wj превышает 1Г2.
126
При движении дистиллята вниз скорость увлечения частиц
масла вместе с дистиллятом определяется выражением
№2 = Уд/Г,	(21)
где Уд — объем дистиллята, м3; F — площадь живого сечения приемника-
маслоотделителя, м2.
Практически было установлено, что при движении дистил-
лята в приемнике-маслоотделителе в одном направлении вме-
сте с маслом скорость его не должна превышать 0,001 м/с, при
несовпадающем направлении движения — 0,0005 м/с.
Скорость всплывания частиц масла Wi (в м/с) описывается
законом Стокса и выражается уравнением
Wi = d2 (р2—рг)/18р,	(22)
где d — диаметр частиц масла; pi и р2 — плотность масла и воды; р — дина-
мическая вязкость воды.
Уравнение (22) свидетельствует о том, что самое большое
влияние на оказывает величина d, которая зависит от кон-
струкции холодильника, степени диспергирования частиц масла
при движении дистиллята от холодильника в маслоотделитель,
конструкции и режима работы маслоотделителя.
На рь р2, р, влияет температура дистиллята. Все эти по-
казатели снижаются с повышением температуры, причем pi
уменьшается гораздо в большей мере, чем р2, в связи с чем
увеличивается разность р2—рь
Таким образом, повышение температуры дистиллята ока-
зывает положительное влияние на степень декантации эмуль-
гированного масла.
Температура дистиллята влияет также на количество рас-
творенного масла; кривая растворимости имеет 2 минимума:
при 20—25 °C и 40—45 °C. В связи с этим максимальный съем
эфирных масел достигается при температуре дистиллята в ин-
тервале 45—55 °C. Однако в промышленности такой режим ре-
комендован пока только для кориандрового и анисового масел.
Остальные масла декантируют при температуре 28—35 °C, ко-
торой соответствуют максимальная растворимость и неудовлет-
ворительная декантация эмульгированного масла.
В промышленности применяют различные типы приемни-
ков-маслоотделителей. Наиболее простые из них (рис. 28, а)
обслуживают периодический процесс и подбираются по объему
из расчета 1—2 % от вместимости перегонного аппарата при
соотношении H .D=2. При скорости гонки, равной 5%, процесс
декантации завершался в течение 12—24 мин, много масла уно-
силось дистилляционной водой. Такие маслоотделители не
обеспечивают нужную степень декантации вследствие малых
объемов и характеризуются большими потерями масла из-за
отсутствия герметичности как самого аппарата, так и линий
127
Рис. 28. Приемники-маслоотделители:
а — цилиндрический к аппаратам периодического действия; б — цилиндрический к не-
прерывнодействующим аппаратам; в — секционный маслоотделитель системы Г. Н. Су-
риной	'
подвода дистиллята. Наблюдения В. А. Фролова показали, что
на одном маслоотделителе к перегонному аппарату ПК-1500
за сезон теряется 1 кг гераниевого эфирного масла.
В современных маслоотделителях продолжительность де-
кантации составляет не менее 1 ч. Предусмотрена герметиза-
ция аппаратов. Используют 2 типа маслоотделителей (цилинд-
рические и секционные).
128
Цилиндрические маслоотделители (рис. 28, б) вместимостью
0,9 м3 устанавливают к перегонным аппаратам непрерывного
действия, а вместимостью 0,45 м3 — к когобаторам.
Цилиндрический корпус маслоотделителя 1 лцтпся перегородкой 2 на
две секции. Дистиллят поступает из приемной воронки 8 по трубопроводу 9
в нижиюю часть первой секции и поднимается вверх. Совпадающее направ-
ление всплывания частиц масла и движения дистиллята обеспечивает хоро-
шие условия декантации. Во второй секции дистиллят опускается вниз
с уменьшенной скоростью в противотоке к всплывающим частицам масла и
отводится в патрубок 3 через сифон 5, в который вмонтирован ротаметр 4,
контролирующий скорость гонки. Эфирное масло из маслосборника 7 отво-
дится маслопроводом 6.
Секционные маслоотделители созданы Г. К. Суриной
(рис. 28, в).
В этих маслоотделителях перегородки 2 прямоугольного корпуса 3 зна-
чительно удлиняют путь движения дистиллята, что положительно отража-
ется на съеме масла. Основная масса масла декантируется в первых сек-
циях и переливается в маслоприемиик 1. Масло, декантированное в после-
дующих секциях, снимают периодически вручную.
Наиболее перспективным является маслоотделитель, пред-
ложенный В. А. Фроловым, в котором предусмотрена насадка
для агрегации частиц масла перед декантацией. Это предло-
жение использовано в конструкции маслоотделителя Усть-Ла-
бинского комбината.
Рекуперация эфирных масел
из дистилляционных вод
Извлечение эфирных масел из дистилляционных вод явля-
ется одной из ответственных стадий технологической схемы.
Дистилляционные воды уносят из маслоотделителя значитель-
ное количество эфирного масла в растворенном состоянии и
в виде тонкой эмульсии. Так, при переработке лаванды, кори-
андра оно составляет 3—5 %, шалфея мускатного — 8—10 %
(до 20 % при низкой масличности сырья), мяты, герани — 8—
12 %, базилика эвгенольного — до 70 %.
Рекуперацию эфирных масел из дистилляционных вод
можно осуществить методами когобации, адсорбции и жидкост-
ной экстракции летучими растворителями.
В настоящее время самым распространенным методом яв-
ляется когобация. Адсорбция применяется для извлечения из
дистилляционных вод розового масла. Жидкостная экстракция
широко используется в лабораторной практике, а в промышлен-
ности рекомендована для масла пачули.
Переработка дистилляционных вод методом когобации осу-
ществляется непрерывным способом на аппаратах А. П. Кон-
драцкого с ректификационной насадочной колонной, Н. И. Гель-
перина,- Н. Г. Крохина и А. Т. Борисенко с ректификационной
колпачковой колонной (УНК) и А. М. Кобахидзе с секционной
колонной.
5
Заказ № 1340
129
Аппараты различаются не только устройством колонны, но
и способом использования пара. В когобатор А. П. Кондрац-
кого подается острый пар; в УНК— пар, необходимый для от-
гонки эфирного масла, образуется из обрабатываемых дистил-
ляционных вод с помощью обогрева «глухим» паром; в кого-
баторе Кобахидзе применяется как «глухой», так и острый
пар.
Когобатор УНК имеет самые высокие технико-экономиче-
ские показатели.
Он состоит из колонны и куба. В колонне 15 тарелок, на каждой та-
релке 13 колпачков. Над первой тарелкой находится оросительное устрой-
ство, в крышке — патрубок для отвода смеси паров ла теплообменник. Куб
вместимостью 1,4 м3 снабжен змеевиком «глухого» пара с поверхностью
теплообмена 10,6 м2 и сифоном для отвода отработанной дистилляционной
воды.
Когобатор 1 (рис. 29) комплектуется теплообменником
(16 м2) 4, холодильником (10 м2) 5, приемником-маслоотдели-
телем (0,45 м3) 10, сборником 8 и напорной емкостью дистил-
ляционной воды 6, центробежным насосом 7. Напорную ем-
кость можно заменить насосом-дозатором. В когобационной
установке используется тепло, уносимое парами воды и эфир-
ного масла из колонны когобатора, для нагрева поступающей
на переработку дистилляционной воды. В. А. Фролов предло-
жил использовать для этих же целей тепло отработанной ди-
Рис. 29. Когобациоиная уста-
новка:
----дистилляционная вода, поступаю-
щая на когобацию; —х смесь па-
ров воды н вторичного эфирного мас-
-ла; —О~~ Дистиллят вторичный;
—---вторичная дистилляционная
вода
130
стилляционной воды, выходящей
из куба, установив дополнитель-
ный теплообменник 2 с поверх-
ностью теплообмена 16 м2. Это
позволит довести производитель-
ность установки по поступающей
на когобацию дистилляционной
воде до 4000—4500 л/ч при одно-
временном сокращении расхода
пара и удовлетворить требова-
ние к промышленным стокам,
понизив температуру отработан-
ной воды до 40 °C. Данное пред-
ложение заложено в проекты
реконструируемых и вновь стро-
ящихся заводов.
Современная усовершенство-
ванная когобациоиная установка
УНК-1М работает следующим
образом: дистилляционная вода,
поступающая от приемников-
маслоотделителей в сборник 8,
насосом 7 перекачивается в на-
порную емкость 6, расположен-
ную над когобационной. установкой, с учетом сопротивлений
на ее пути до ввода в когобатор. Из емкости 6 дистилляцион-
ная вода направляется в теплообменник 7 для подогрева отра-
ботанной водой, из него — в теплообменник 4 для подогрева
парами вторичного эфирного масла и воды. После этого дистил-
ляционная вода при температуре выше 90 °C поступает в оро-
сительное устройство когобационной колонны, движется в про-
тивотоке с водяным паром, образующимся в кубе, постепенно
истощается эфирным маслом, окончательно обрабатывается
«глухим» паром и выводится из куба в теплообменник 2, в ко-
тором охлаждается до 40 °C, а затем —в канализацию. Водя-
ной пар, поднимаясь вверх по колонне, обогащается эфирным
маслом и конденсируется в теплообменнике 4. Образовавшийся
вторичный дистиллят охлаждается до заданной температуры
в холодильнике 5. В приемнике-маслоотделителе 10 декантиру-
ется вторичное эфирное масло, которое направляется на дора-
ботку или на купажирование с первичным маслом. Вторичная
дистилляционная вода возвращается на когобацию через сбор-
ник 8 ввиду того, что содержит эфирное масло в той же кон-
центрации, как и первичная. Количество вторичной дистилля-
ционной воды составляет 3,5—4 % от первичной, поступающей
на когобацию (для базилика эвгенольного более 30%).
Производительность установки по дистилляционной воде, по-
ступающей на когобацию, для большинства культур равна
4000—4500 л/ч, скорость гонки по количеству вторичной ди-
стилляционной воды, отгоняемой при когобации,— 160—180 л/ч;
для базилика эвгенольного—1200 л/ч и 400 л/ч соответственно.
Контроль осуществляется ротаметрами 3 и 9.
Приведение эфирных масел в товарный вид
Эфирное масло-сырец, декантированное в приемниках-мас-
лоотделителях, содержит до 4 % воды в растворенном и взве-
шенном состояниях, а также различные примеси, которые при-
дают маслу нетоварный вид. Вода отрицательно влияет на ка-
чество эфирного масла при хранении, способствуя протеканию-
нежелательных химических реакций. В связи с этим масло-сы-
рец подвергают обезвоживанию й фильтрации.
Обезвоживание осуществляют длительным отстаиванием при:
температуре окружающей среды, ускоренным отстаиванием при
повышенной температуре, вакуум-сушкой, обработкой безвод-
ным сульфатом натрия.
Отстаивание при температуре окружающей среды. Значи-
тельную часть воды, а вместе с ней и примесей удаляют из
масла-сырца отстаиванием в течение одних — четырех суток
при температуре окружающей среды. Процесс основан на осаж-
дении под действием силы тяжести. Его проводят в цилиндри-
ческих аппаратах. В нижней части аппарата отслаивается
5*	13*
отстой из воды и грязи, который можно слить с помощью смот-
рового стекла на линии. Влажность масла после отстаивания
составляет 1,0—1,5 %.
Ускоренное отстаивание при нагревании. Более глубокий
и быстрый съем воды осуществляют способом ускоренного от-
стаивания, основанным на разрушении эмульсии вода — масло
при подогреве до 70—80 °C и последующем осаждении укруп-
ненных частиц воды. Для этой цели применяют аппараты с ру-
башкой, обогреваемой горячей водой (90°C). Вместимость ап-
парата не должна превышать 1500 л, чтобы сократить время
нагрева масла с целью предотвращения химических изменений
его компонентов.
Вакуум-сушка обеспечивает наиболее полный съем влаги.
Влажность высушенного масла около 0,2 % • Процесс подчиня-
ется законам перегонки (см. с. 105). Его осуществляют в ва-
куум-перегонном аппарате, снабженном рубашкой для обо-
грева горячей водой и> насадочным дефлегматором эффектив-
ностью 1,0—1,5 ТТ для укрепления паровой фазы легколету-
чими компонентами. Аппарат комплектуется холодильником,
вакуум-приемником, вакуум-насосом с ресивером. Вакуум-
сушку проводят под давлением 13,30 кПа и температуре до
70 °C. Количество отгоняющегося с водой масла можно сокра-
тить в несколько раз предварительным ускоренным отстаива-
нием при нагревании в том же аппарате.
Обезвоживание с помощью безводного сульфата натрия. Оно
основано на образовании кристаллогидрата Na2SO4-ЮН2О.
Способ применяют для масел с высокой плотностью, таких, как
базиликовое. Количество безводного сульфата натрия, необхо-
димое для обезвоживания, составляет 2,5—3,0 % от массы
масла. Влажность масла после обезвоживания не менее 0,5%.
Кристаллический сульфат удерживает около 10 % от своей
массы эфирного масла, рекуперацию которого проводят раство-
рением сульфата в воде и декантацией масла.
Фильтрация масла. Для фильтрации масла используют нутч-
фильтры, пластинчатые, керамические патронные, бумажные
складчатые фильтры, тампоны из ваты и марли. Последние ис-
пользуются при небольших объемах производства.
В последнее время находят все более широкое применение
патронные фильтры ФК. Рекомендованный промышленности
фильтр ФК-2М имеет 37 фильтрующих элементов (патронов),
работает под давлением.
Облагораживание эфирных масел
перегонкой с водяным паром
В некоторых эфирных маслах присутствуют в небольших
количествах легколетучие вещества с неприятным запахом и
горьким вкусом, а также труднолетучие вещества интенсивной
132
окраски, из-за которых эфир-
ное масло не может быть ис-
пользовано в неочищенном
виде такими потребителями,
как пищевкусовая, фармацев-
тическая и косметическая
отрасли промышленности.
К таким маслам относятся
анисовое, мятное, тминное,
фенхелевое. Для удаления не-
желательных веществ из
масла-сырца применяют пов-
торную перегонку с водяным
паром. Этот процесс исполь-
Рис. 30. Технологическая схема
повторной перегонки эфирных масел
с водяным паром
зуют также с целью облагора-
живания кориандрового масла
для парфюмерии и по специ-
альному требованию других
потребителей. В зависимости
требований потребителя про-
водят одинарную или двойную перегонку.
Процесс осуществляется в перегонном аппарате вмести-
мостью 1500 или 3000 л с рубашкой, барботером пара, иногда
насадочной колонкой эффективностью 1,0—1,5 ТТ. Аппарат 1
(рис. 30) комплектуется мерником для масла 2, холодильником
3, приемником-маслоотделителем 4, сборниками фракций 5, 6,
7 и дистилляционных вод 8.
В аппарат загружают эфирное масло не более 50 % от его
объема, подогревают его «глухим» паром, затем подают пар
в барботер и отгоняют три фракции: головную со скоростью
гонки 2,0—2,5 % вместимости аппарата, товарную со скоро-
стью 7,5—8,0 % и конечную — со скоростью гонки 10 %. Выход
товарной фракции повышают повторной перегонкой головной и
конечной фракций. Процесс перегонки длительный (до 63 ч),
сопровождается образованием конденсата, который периоди-
чески спускается из аппарата. Масса отбираемых фракций и
продолжительность процесса зависят от состава эфирного масла
и свойств его компонентов. Они приведены в главах 6 и 7. Ди-
стилляционные воды и конденсат содержат эфирное масло, ко-
торое извлекается когобацией.
Упаковка, маркировка
и хранение эфирных масел
Сухое чистое эфирное масло фасуют в тару из стекла, бе-
лой жести и стали, оцинкованного железа. При наполнении
тары следует оставлять свободное пространство во избежа-
ние нарушений герметичности при изменении температуры.
Склянки плотно укупоривают, отверстие в верхнем донышке
133
жестяной банки накрывают кружком большего диаметра и опаи-
вают по окружности. Закрытые банки испытывают на герметич-
ность переворачиванием и выдерживанием в различных поло-
жениях. На проверенные склянки и банки наклеивают этикетки
с наименованием министерства, завода-изготовителя, названием
эфирного масла, обозначением года изготовления, номера пар-
тии, номера анализа, массы брутто и нетто. Жестяные банки
упаковывают в деревянные ящики с прокладкой из стружки.
Ящик обтягивают проволокой или упаковочной железной лен-
той. Ящики и бочки с эфирным маслом маркируют в соответ-
ствии с ГОСТом.
Упакованные в тару эфирные масла должны храниться в за-
темненных складских помещениях при температуре от 5 до
25 °C и относительной влажности воздуха не врппе 70 %.
ГЛАВА 6. ПЕРЕРАБОТКА ОСНОВНЫХ ВИДОВ ЗЕРНОВОГО СЫРЬЯ
МЕТОДОМ ПЕРЕГОНКИ С ВОДЯНЫМ ПАРОМ
Производство кориандрового эфирного масла
Наша страна занимает ведущее место в мировом производ-
стве кориандрового эфирного масла: около 90 % масла от про-
изводимого в мире. <
Кориандр перерабатывают Алексеевский и Усть-Лабинский
эфирномаслоэкстракционные комбинаты, каждый из которых
имеет развитую сеть заготовительных пунктов в районах воз-
делывания сырья. Заготовительные пункты принимают сырье
от поставщиков, осуществляют частичную очистку, подсушива-
ние, первичное хранение и отгрузку на комбинат. Длительное
хранение сырья протекает в хранилищах сырьевого цеха, ком-
бината. Перерабатывают его комплексно, последовательно на
эфирномасличном и экстракционном заводах, получая три про-
дукта: эфирное масло, жирное масло, шрот (корм для
скота).
Выход эфирного масла составляет 1,1—1,35 %.
Качество эфирного масла должно отвечать следующим показателям:
d2o20 0,864—0,870; пп20 1,462—1,468; к. ч. ие выше 1,5 мг КОН/г;- э. ч. не
выше 17 мг КОН/г; содержание линалоола не ниже 65%, камфоры — не
выше 6,0 %; растворимость одного объема масла в трех объемах 65%-иого
этилового спирта.
Хранение сырья. Натуральное промышленное сырье содер-
жит до 20 % и более сорной примеси и часто характеризуется
повышенной влажностью, которая, например, в зоне Алексеев-
ского комбината достигает 20—24 %. Длительное хранение
диктует определенные требования к этим показателям, так как
от них зависит качество сырья после хранения. Так, Ф. С. Тана-
сиенко показал, что при хранении кориандра влажностью 20—
134
21 % только в течение 20 дней теряется 19,3 % эфирного масла,
12 % жирного масла и 18 % белков и углеводов.
Сырье повышенной влажности при хранении подвергается
самосогреванию, которое усиливается благодаря сорной при-
меси, обогащенной микрофлорой. Самосогревание происходит
по той причине, что в таком сырье протекают биологические
процессы дыхания, в результате которых выделяются вода и
тепло. С повышением температуры и увлажнением массы воз-
растает интенсивность дыхания микроорганизмов, плодов кори-
андра и семян сорных растений. Появляется плесень. Образо-
вавшийся вначале в каком-то отдельном месте очаг самосог-
ревания распространяется в массе сырья. Температура дости-
гает такого предела, при котором сырье обугливается, а в от-
дельных случаях самовозгорается.
На процессы дыхания расходуются белки, углеводы, жирное
масло. При этом уменьшается масса плодов и жирного масла
в них, растет кислотность жирного масла, ухудшается качество
шрота. Высокая температура, вода, органические кислоты, пле-
сень изменяют состав и ухудшают качество эфирного масла,
снижают выходы целевых продуктов при его переработке.
Высокая температура обусловливает потери эфирного масла
за счет испарения.
Влажность, при которой практически полностью прекра-
щаются биологические процессы в кориандре и не изменяется
качество сырья при длительном хранении, равна 10%. Сырье
такой влажности хорошо сохраняется в складах силосного
типа слоем высотой до 30 м. Хранение сырья влажностью 11—
13 % хотя и сопровождается биологическими процессами, но
при однородности массы по влажности протекает без самосог-
ревания. Его рекомендуется хранить в складах амбарного
типа слоем до 7 м. Кориандр более высокой влажности хранить
нельзя. Например, сырье влажностью 15% даже в небольшой
массе плесневеет через 3 дня.
Поступающее сырье должно быть подготовлено к длитель-
ному хранению. Схему подготовки определяют по результатам
анализа сырья. Подготовка засоренного влажного сырья осу-
ществляется по схеме: первая очистка — сушка — вторая очи-
стка. Сырье, имеющее влажность в пределах, допустимых для
хранения, должно проходить только очистку (одно- или дву-
кратную, в зависимости от засоренности).
Очистка и сушка сырья перед складированием повышают
выход и качество эфирного масла, создают условия для луч-
шего хранения, обеспечивают более эффективное использова-
ние складской емкости, повышают производительность техноло-
гического оборудования.
В процессе хранения осуществляют строгий постоянный
контроль температуры сырья. В случае появления очагов само-
согревания немедленно принимают меры. При этом сырье пере-
качивают из одного силоса или бункера в другой, продувают
неподогретым воздухом влажностью не выше 70 % или подают
на переработку.
Транспортные коммуникации комбинатов предусматривают
возможность подачи сырья на переработку непосредственно
с приемной площадки, из сушильно-очистного отделения и лю-
бого склада сырьевого цеха.
Технологическая схема переработки кориандра. Эта схема
представлена на рис. 31. Она включает прием сырья на завод,
подготовку его к переработке, получение первичного и вторич-
ного масел, переработку сора, приведение эфирных масел
в товарный вид.
В производстве эфирного масла большое значение в подго-
товке сырья к переработке имеют очистка и измельчение.
Очистка улучшает качество эфирного масла, повышает произ-
водительность технологического оборудования. Измельчение
вскрывает эфирномасличные вместилища и тем самым повы-
шает скорость извлечения, выход и качество эфирного масла,
производительность перегонного аппарата и сокращает расход
пара. Переработка сора позволяет получить дополнительное ко-
личество эфирного масла.
Сырье с помощью системы транспортеров поступает в за-
вальную яму производства 2, объем которой рассчитан на 8—
12-часовой запас. Если сырье не очищалось в сырьевом цехе,
то перед завальной ямой оно отделяется в бурате 3 от крупных
примесей. Из завальной ямы сырье подается шнеком 1 и но-
рией 4 на автоматические весы 5, а затем в распределительный
шнек 6 над сепараторами первой очистки 7 (взвешивание
можно производить до завальной ямы).
Мало засоренное сырье проходит однократную очистку,
с большим содержанием примесей — двукратную. Сор отво-
дится шнеком 8 в бункер для сора 49. Очищенный кориандр
направляется по течке в шнек очищенного сырья 11 или на се-
параторы второй очистки 9, из которых сор отводится шнеком
10, очищенный кориандр — шнеком 11.
Принцип действия сепараторов основан на различии геомет-
рических размеров и аэродинамических свойств частиц сырья
и примесей. В настоящее время применяют зерновые сепара-
торы ЗСМ-100, ЗСП-10, КДП-80. Эти машины не приспособ-
лены к очистке кориандра, работают с низкой производитель-
ностью (от 2 до 4,5 т/ч) и малым эффектом очистки, который
даже при минимальной производительности составляет всего
лишь 16,4%.
В 1977 г. успешно прошел испытание сепаратор МСК, соз-
данный для очистки кориандра. Производительность его до
10 т/ч, эффект очистки 36—51 %. Сепаратор состоит из двух
половин, каждая из которых имеет 4 ряда решет. Очистка
осуществляется путем отделения примесей при последователь-
136
о
Рис. 31. Технологическая схема переработки кориандра
ном просеивании кориандра на наклонно расположенных решё-
тах, совершающих круговые поступательные движения в гори-
зонтальной плоскости, и двукратного продувания воздухом.
Измельчение кориандра всегда сопровождается потерями
эфирного масла. По данным некоторых авторов, они состав-
ляют 8 % от масличности. Потери возрастают при транспорти-
ровании измельченного • сырья к перегонным аппаратам.
С целью сокращения их вальцовые станки максимально приб-
лижают к загрузочным устройствам. Признано целесообразным
размещать вальцовые станки над перегонными аппаратами.
В связи с этим очищенное сырье шнеком 11 подается на норию
12 и из нее — в распределительный шнек 13 над бункерами 14,
обеспечивающими двухчасовой запас сырья для бесперебойной
работы вальцовых станков 15.
Очищенное сырье измельчается на вальцовых станках ЗМН
производительностью 45 т/сут и ВС-5 производительностью
80 т/сут. Качество помола контролируется фракционным соста-
вом и насыпной массой. В измельченном сырье не должно быть
целых плодов, максимально допустимое содержание половинок
в оболочке 12 %, масличной пыли 5%. Оптимальный помол
кориандра характеризуется содержанием половинок в обо-
лочке 6—8 %, масличной пыли 3%. Снижение содержания по-
ловинок в оболочке ниже 6 % допустимо только в том случае,
если оно не сопровождается увеличением масличной пыли.
Процесс измельчения зависит от влажности сырья. С уве-
личением ее ухудшается качество помола и затрудняется извле-
чение эфирного масла в перегонном аппарате, снижается
производительность вальцового станка.
Измельченное Сырье сборным шнеком 16 транспортируется
к плавающему бункеру загрузочного устройства перегонного
аппарата Пономаренко — Поколение 17. Процесс отгонки масла,
описанный в главе 4, протекает при давлении насыщенного пара
в паровой магистрали 6,08-102 кПа и скорости гонки 0,3 л на
1 кг сырья, т. е. при производительности аппарата по сырью
5000 кг/ч скорость гонки поддерживается на уровне 1500 л/ч.
Содержание эфирного масла в отходах составляет около 0,01 %.
На Алексеевском комбинате сырье обрабатывается последова-
тельно в двух перегонных аппаратах; содержание эфирного
масла в отходах 0,008%- Необходимость в такой организации
процесса обусловлена высокими потерями масла в отходах при
переработке на одном аппарате. Очевидно, это связано, с одной
стороны, с повышенной влажностью сырья в северных зонах и
недостаточной степенью измельчения, с другой — с особеннос-
тями схемы нижней загрузки, при которой сырье перед поступ-
лением в аппарат увлажняется в наклонном транспортере. Все
это снижает эффективность процесса отгонки эфирного масла
в первом периоде, несмотря на более высокий расход пара
(при скорости гонки 0,52 кг на 1 кг сырья).
138
Смесь паров, выходящая из перегонного аппарата по двум
паропроводам, уносит мелкие частицы свежего сырья, содержа-
щие эфирное масло. Для отделения их между перегонным аппа-
ратом и холодильником 20 установлена ловушка (цилиндриче-
ская емкость 18 с соотношением D.H = 1:1,1 с насадочной ко-
лонкой, устройством для автоматического слива шлама и
барботером для пара внизу для перемешивания шлама). Лову-
шка Усть-Лабинского комбината работает по принципу циклона:
осаждение частиц происходит под действием инерционных сил.
Паропроводы подведены к корпусу по касательной. На входе
в ловушку смесь паров с частицами сырья приобретает враща-
тельное движение. При этом частицы сырья под действием
центробежной силы отбрасываются к стенкам, движутся вместе
с парами вниз по спирали вдоль стенок корпуса и погружа-
ются в воду, с помощью которой выводятся из аппарата в
виде шлама. В ловушке Алексеевского комбината нет колонки,
слой насадки расположен по всему сечению корпуса в сред-
ней его части. Он выполняет роль фильтра. Принцип работы
его основан также на осаждении под действием инерционных
сил, возникающих при резких изменениях направления потока
пара и уменьшении его скорости.
Шлам из ловушки поступает на решето 19 для отделения
частиц сырья от воды. Сырье возвращается в аппарат 17, а вода
направляется в сборник дистилляционных вод 31, ввиду того
что в ней содержится эфирное масло. Дистиллят в холодильнике
20 охлаждается до температуры 40—60°С и через смотровой
фонарь поступает в приемник-маслоотделитель 22, снабженный
ротаметром 23. Воздух, вносимый в перегонный аппарат с сы-
рьем, выводится из системы через воздушный патрубок смотро-
вого фонаря. Температура его на 10—15°C выше температуры
дистиллята. Содержание эфирного масла в воздухе соответст-
вует давлению пара эфирного масла при данной температуре.
С целью сокращения потерь эфирного масла на воздушной ли-
нии установлен обратный холодильник 21. Дистилляционная
вода с содержанием эфирного масла0,06— 0,08 % направляется
в контрольный приемник-маслоотделитель 32, из него — в сбор-
ник дистилляционных вод 31 и далее насосом 30 — в теплообмен-
ник 28 когобационной установки, укомплектованной когобатором
29, теплообменником 27, холодильником 26, приемником-масло-
отделителем 25 с ротаметром 24. Работа установки описана на
с. 120. 'В отработанной дистилляционной воде практически нет
эфирного масла. Вторичная дистилляционная вода поступает
в контрольный приемник-маслоотделитель 32. Количество вто-
ричного масла не превышает 3 %, его купажируют с первич-
ным. Эфирное масло первичное из приемника-маслоотделителя
22 и контрольного маслоотделителя 32, а вторичное из прием-
ника-маслоотделителя 25 поступают в сборник масла 36, уста-
новленный на весах 35. В сборнике производится частичное
139
обезвоживание отстаиванием, отстой направляется в контроль-
ный маслоотделитель 32. После этого масса масла-сырца за
смену взвешивается и сливается в вакуум-аппарат 37, снабжен-
ный мешалкой, насадо.чным дефлегматором и пароводяной
рубашкой.
Вакуум-аппарат укомплектован холодильником 38, приемни-
ком 39, вакуум-насосом 41 с ресивером 40. Масло подогревают
до 75—85 °C, затем создают вакуум и постепенно понижают
давление от 4,8-10 до 3,5-10 кПа. Продолжительность сушки
20—40 мин в зависимости от количества масла. После сушки
проверяют полноту отгонки воды растворением эфирного
масла в петролейном эфире. Если проба указывает на присут-
ствие воды, сушку продолжают еще 10—15 мин. По окончании
процесса масло охлаждают до 20—25 °C в течение 1—2 ч и
фильтруют на нутч-фильтре 34 в одну из емкостей 33 для хра-
нения. Продолжительность фильтрации 40—50 мин. Отгон раз-
деляется на легколетучую фракцию масла, которая содер-
жит от 6 до 23 % линалоола и объединяется с сухим маслом,
и воду с растворенным маслом, направляемую в контрольный
маслоотделитель 32.
Потери эфирного масла при сушке и фильтрации составляют
0,3 % к маслу-сырцу.
Как показано на с. 132, вакуум-сушку целесообразно осуще-
ствлять с предварительным отстаиванием при нагревании в том
же аппарате.
Обезэфиренные отходы транспортерами 42 и 43 направ-
ляются на сушку и экстракцию жирного масла.
Сорные примеси, снимаемые на сепараторах, содержат от
0,08 до 0,20 % эфирного масла, в котором до 72 % дегидратиру-
ющихся спиртов. Примеси загружают из бункера 49 в аппарат
УРМ-2 48, работающий в периодическом режиме, и отгоняют
эфирное масло с водяным паром. Смесь паров воды и эфирного
масла освобождается от частиц сора и пыли в циклоне 47 перед
поступлением в холодильник 46. Масло декантируется в прием-
нике-маслоотделителе 45, а из него сливается в сборник 44,
дистилляционная вода направляется в канализацию. От эфир-
ного масла после отгонки воды при вакуум-сушке необходимо
отогнать еще 12 % легколетучих веществ, обладающих очень
неприятным запахом, а затем направить его на перегонку с во-
дяным паром.
Повторная перегонка кориандрового эфирного масла с водя-
ным паром. Она проводится с целью улучшения запаха и устра-
нения окраски. Для внутреннего рынка обычно проводят одинар-
ную перегонку, для внешнего — двойную. В табл. 7 приведен
выход каждой фракции в массовых долях к исходному маслу.
Головная фракция имеет зеленовато-желтый цвет, состоит в ос-
новном из легколетучих веществ с неприятным запахом. Товар-
ная фракция бесцветная, содержит до 70—73 % линалоола-
140
В конечной фракции, обладающей интенсивным желтым цветом,
много линалоола. Переход от одной фракции к другой контро-
лируется по показателю преломления и органолептически. Каж-
дая фракция собирается в отдельную емкость. Из головной и
конечной фракций повторной перегонкой выделяют 45 % от
массы их товарного масла, повышая выход его при одинарной
перегонке на 3,6 %, при двойной —на 5,6 %.
Продукты осмоления, имевшиеся в исходном масле и обра-
зовавшиеся в процессе перегонки, остаются в кубовом остатке
с конденсатом пара. Дистилляционная вода и конденсат, отде-
Таблица 7
Выход фракции при перегонке, % к исходному маслу
Фракция и потери	первой	второй	ДВОЙНОЙ (суммар- но)	с учетом переработки конечной и головной фракций при	
				одинарной	двойной
Головная	5,0	3,0	7,7	—	—
Товарная	90,0	94,0	84,0	93,6	90,1
Конечная	3,0	2,0	4,8	—	—
Смолы и потери	2,0	1,1	3,0	—	—
ленный от смол, содержат 0,08 % эфирного масла и направ-
ляются на когобацию.
Отбор фракций осуществляется в течение 25 ч, общая про-
должительность процесса составляет 28 ч.
В товарной фракции после декантации остается 1,5 % воды.
Обезвоживание ее производится вакуум-сушкой в режиме,
описанном выше.
До 20 % вырабатываемого эфирного масла подвергают
вакуум-ректификации с целью выделения парфюмерных фрак-
ций D и К. При этом дополнительно получают скипидарную
фракцию с содержанием а-пинена 80—87 % и гераниол К-
Технологическая схема вакуум-ректификации кориандрового
масла. Эта схема состоит из следующих стадий: омыления ко-
риандрового масла, вакуум-ректификации омыленного масла и
промежуточных фракций на колонне эффективностью 7 ТТ, дезо-
дорации парфюмерных фракций, гидродистилляции кубового
остатка с целью выделения оставшегося в нем эфирного масла,
называемого осветленным кубовым остатком, и получения из
него гераниола К.
Общий выход парфюмерных фракций D и К равен 82 % от
исходного масла; выход скипидарной фракции — 8,8 %, герани-
ола К — 3,4 %. Во фракции D содержится 90 % линалоола,, во
фракции К — 60%.
141
Применение эфирного масла. Эфирное масло в целом виде используется
для приготовления парфюмерных композиций и отдушек для косметических,
табачных и ликеро-водочных изделий, продукции бытовой химии, для по-
лучения фракций D и К, гераниола К, в медицине, в производстве синтети-
ческих душистых веществ.
Парфюмерные фракции и гераниол К применяют для изготовления пар-
фюмерных композиций и всевозможных отдушек, скипидарную фракцию—•
в бытовой химии, в синтезе терпинеола, при приготовлении флотационного
масла.
Основными потребителями кориандрового эфирного масла являются
предприятия по производству синтетических душистых веществ. Свыше 70 %
вырабатываемого масла используется для получения многотоннажных души-
стых веществ, обладающих разнообразным запахами: цитраля (запах ли-
мона), цитронеллаля (цветочный запах), цитронеллола (запах розы), гидро-
оксицитронеллаля (запах лилии, липы), веществ с различными оттенками
запаха фиалки: ионона, метилионоиа, нзометилионона (иралии), линалоола
D парфюмерного (запах ландыша), линалилацетата D (запах бергамота).
Совершенствование существующей технологии переработки
кориандра. В настоящее время в промышленности испытывается
новый способ переработки кориандра перегретым паром в аппа-
рате струйного типа, коренным образом изменяющий существую-
щую технологию. Отличительными особенностями новой техноло-
гии являются совмещение процессов измельчения сырья и пере-
гонки эфирного масла в одном аппарате, использование смеси
паров воды и эфирного масла для когобации дистилляционных
вод, применение перегретого пара температурой 260—280 °C,
чрезвычайно малая продолжительность процесса, исчисляемая
секундами, подсушивание сырья в процессе перегонки до влаж-
ности 5—6 % 
От предшествующей технологии в неизмененном виде оста-
ется только стадия очистки сырья. Технологическая схема пере-
работки очищенного сырья представлена на рис. 32. Очищенное
сырье поступает в бункер 5 над магнитной колонкой МК-1400
4, предназначенной для удаления металлических примесей, а за-
тем — в бункер 3 над шлюзовым питателем 2, дозирующим
поступление сырья в перегонный аппарат 1. Аппарат снаб-
жен устройствами для измельчения сырья и извлечения
масла. Измельчение кориандра происходит в среде перегретого
пара температурой 120—125 °C и пониженного давления. При
этом из сырья извлекается эфирное масло и испаряется влага.
Измельченные частицы попадают в эжекторную камеру, а из
нее со струей перегретого водяного пара, истекающего из сопла
Лаваля, поступают в массообменную камеру 17, а затем —
в циклон 8. Частицы сырья, не содержащие эфирного масла,
нагретые до температуры 55—70 °C, отделяются в циклоне от
паров и осаждаются в бункере-накопителе 7, откуда через шлю-
зовой затвор 16 поступают в линию пневмотранспорта и на-
правляются в маслоэкстракционный цех. Часть паров из бун-
кера-накопителя 7 возвращается через фильтр 6 в перегонный
аппарат 1 для компенсации разрежения, создаваемого вращаю-
щимся ротором и эжектором пара.
142
В масмэнстракционпый цех
Рис. 32. Технологическая схема переработки очищенного кориандра на аппа-
ратах струйного типа
Очищенная смесь паров воды и эфирного масла из циклона
8 направляется в когобатор-шротоловушку 9, под насадку. Мел-
кие частицы, уносимые паром, удаляются с отработанной дис-
тилляционной водой. В когобаторе смесь паров извлекает эфир-
ное масло из дистилляционной воды, которая поступает в верх-
нюю часть колонны из напорной емкости 12 через ротаметр 10.
Пары воды и эфирного масла, конденсируясь в теплообменнике
И, подогревают дистилляционную воду перед когобацией. Горя-
чий дистиллят охлаждается до температуры 50—55 °C и разде-
ляется на эфирное масло и дистилляционную воду в приемнике-
маслоотделителе 15. Дистилляционная вода собирается в
емкости 14 и насосом 13 подается в напорную емкость 12.
Переработка кориандра на аппаратах струйного типа пре-
дельно интенсифицирует процесс извлечения эфирного масла,
сокращая время обработки сырья паром с 35—40 мин до нес-
кольких секунд, устраняет потери эфирного масла при измель-
чении, присущие существующей технологии, повышает степень
извлечения его в самом процессе отгонки из сырья, обеспечи-
вает высокое качество эфирного масла. В нем нет окрашенных
веществ, оно бесцветно. Для получения продукта, соответствую-
щего эфирному маслу-ректификату, достаточно отогнать под
вакуумом легколетучие компоненты, объединив этот процесс
143
с вакуум-сушкой. В обезэфиренных отходах сохраняются в не-
изменном виде жирное масло и белковые вещества. Отходы не
нужно сушить, их легче экстрагировать. Жирное масло и шрот,
полученные из отходов, отличаются высоким качеством.
Производство анисового эфирного масла
В настоящее время уровень производства анисового эфирного
масла невелик. Сырье перерабатывается комплексно, так же
как и кориандр.
Готовой продукцией являются анисовое эфирное масло-ректи-
фикат, жирное масло, шрот.
Выход эфирного масла составляет 2,0—2,5 %.
Анисовое эфирное масло-ректификат должно соответствовать следующим
показателям: d|o 0,985—0,990; Пр 1,5520—1,5600; температура застывания
не ниже 15 °C; содержание анетола не менее 80 %; растворимость одного
объема масла в трех объемах 90 %-ного этилового спирта.
Технологическая схема переработки аниса. Эта схема почти
не отличается от схемы переработки кориандра, осущест-
вляется на том же оборудовании, состоит из тех же стадий.
Коэффициент очистки сырья на аппаратах может достигнуть
50 %, если решета заменить с учетом размеров плодов аниса и
изменить угол их наклона. С сором уносится сырье. Выход эфир-
ного масла при переработке сора составляет 0,25 %. Содержание
анетола в этом масле несколько понижено.
Измельчение производят на вальцовых станках ВС-5. В из-
мельченном сырье не должно быть целых плодов, содержание
полуплодиков в оболочке не должно превышать 15 %.
Анис перерабатывают на малой модели аппарата Понома-
ренко — Поколенко производительностью по сырью 260—
270 кг/ч, или 6,4 т/сут; продолжительность обработки сырья в
аппарате 8,5—9,0 ч, т. е. в 13—14 раз больше, чем кориандра;
скорость гонки 520 л/ч, или 1,93 на 1 кг сырья. Декантация
Таблица 8
Фракция и потери	Выход фракции при перегонке, % к исходному маслу				
	первой	второй	двойной (суммар- но)	с учетом переработки головной и конечной фракций	
				первой	двойной
Головная	5,0	3,0	7,7	—	— Товарная	89,0	93,5	83,2	92,2	88,0 Конечная	3,0	1,0	3,9	—	— Смолы и потери	3,0	2,5	5,2	—	— 144					
эфирного масла-сырца проводится при температуре 50 °C. Кон-
центрация эфирного масла в дистилляционной воде 0,03%.
Вторичное эфирное масло объединяется с первичным ввиду
того, что оно содержит больше анетола. Масло-сырец не яв-
ляется товарным продуктом. Оно обязательно подвергается
одинарной или двойной перегонке с водяным паром. Отбор
фракций производится в соответствии с данными табл. 8. Ско-
рость отгонки отдельных фракций поддерживается в пределах
величин, приведенных для кориандрового эфирного масла. От-
бор фракций проводится в течение 56—60 ч, общая продолжи-
тельность процесса с дополнительными операциями 62—66 ч.
Применение эфирного масла. Анисовое эфирное масло применяют в ме-
дицине? в косметическом производстве для ароматизации зубных средств,
в производстве СДВ для синтеза обепина, в кондитерской н ликерно-во-
дочной промышленности, лакокрасочной, кинопромышленности, фармацевти-
ческом производстве для выделения анетола.
Производство фенхелевого эфирного масла
Фенхель перерабатывают на заводах Украинской ССР, где
из него получают фенхелевое эфирное масло, фенхелевое эфир-
ное масло-ректификат и корм для скота из отходов.
Выход эфирного масла составляет 4,3—4,9 %.
Фенхелевое эфирное масло должно соответствовать следующим показа-
телям: вкус сладковатый с горьковатым привкусом; d|g 0,965 — 0,980; «д
1,5300—1,5390; температура застывания не ниже 3 °C; содержание анетола
не менее 60%; растворимость одного объема масла в одном объеме 90 % -
ного этилового спирта.
Технология переработки фенхеля. Его перерабатывают в
неизмельченном виде в аппаратах периодического действия.
Сырье загружают через загрузочный люк на ложное днище ап-
парата в количестве 300—400 кг на 1 м3. Затем закрывают люк
и подают пар. Давление пара в магистрали должно быть 0,6—
0,7. МПа. Процесс ведут со средней скоростью гонки, равной
5 % от вместимости аппарата, в течение 32—34 ч. По окончании
отгонки эфирного масла прекращают подачу пара в аппарат,
спускают конденсат и выгружают отходы. Содержание эфирного
масла в отходах 0,05%- Декантация эфирного масла протекает
при температуре 35—42 °C. Содержание эфирного масла в дис-
тилляционной воде 0,05 %. Вторичное масло купажируют с пер-
вичным, отстаивают в течение суток, а затем фильтруют. Общие
потери масла 0,1 % к сырью.
Отходы подсушивают до влажности 10—12 % и отправляют
на корм скоту.
Очистка эфирного масла. При поставке на экспорт, а также
по требованию внутренних потребителей эфирное масло подвер-
гают перегонке с водяным паром. Выход масла-ректификата
145
85%. Содержание анетола в масле-ректификате зависит от ка-
чества масла-сырца и достигает 74—78 %.
Применение эфирного масла. Эфирное масло используют в
производстве синтетических душистых веществ для получения
обепина, для выделения анетола, в ликерно-водочном произ-
водстве.
ГЛАВА 7. ПЕРЕРАБОТКА ТРАВЯНИСТОГО И ЦВЕТОЧНОГО СЫРЬЯ
МЕТОДОМ ПЕРЕГОНКИ С ВОДЯНЫМ ПАРОМ
Травянистое и цветочное сырье перерабатывают по одной
технологической схеме на перегонных аппаратах различных кон-
струкций. Для многотоннажного сырья применяют аппараты
непрерывного действия. Исключение составляют мята и шалфей
мускатный, для которых рекомендован переход к аппаратам-кон-
тейнерам с целью сокращения потерь эфирного масла до пере-
работки и затрат труда за счет ликвидации стадии измельчения
на заводе и механизации погрузочно-разгрузочных работ. Мало-
тоннажное сырье перерабатывают на аппаратах ПК-1500, кото-
рые используют также при малых объемах сырья основных
культур.
Непрерывные аппараты в комплекте с измельчителями и
другим вспомогательным оборудованием составляют механизи-
рованные поточные линии. В настоящее время механизиро-
ванные линии выпускаются на базе перегонных аппаратов
НДТ-ЗМ и СВП-8,5. В их состав входят соответственно измель-
читель ИТР, четыре аппарата НДТ-ЗМ, когобационная уста-
новка УНК-М и измельчитель «Эра», два аппарата СВП-8,5, две
когобационные установки УНК- Поточные механизированные ли-
нии комплектуются на самих заводах из четырех аппаратов
УРМ-2 или УРМ-2М, ИТР и УНК-М и др.
Работа поточных линий подробно рассмотрена в производ-
стве эфирных масел герани и базилика, переработка сырья в ап-
паратах-контейнерах—в производстве мятного масла.
Производство гераниевого эфирного масла
Герань занимает второе место в эфирномасличной промышлен-
ности СССР после кориандра по объему заготовок сырья. Про-
изводство гераниевого эфирного масла начато в 1928 г. Более
половины эфирного масла поставляют предприятия Армянской
ССР, около 40 %—Таджикской ССР, остальное — Грузинской
ССР. Производству гераниевого масла уделяется много внима-
ния. В годы девятой и десятой пятилеток выработка его увели-
чилась в 2 раза.
Выход эфирного масла составляет в среднем по предприя-
тиям страны 0,08—0,1 %. Первичное и вторичное эфирные масла
146
отправляются потребителям раздельно. Гераниевое эфирное
масло (первичное) в зависимости от показателей качества де-
лится на два сорта.
Масло I сорта должно соответствовать следующим показателям: d|g
0,884—0,900;	1,4605—1,4690; к. ч. не выше 4 мг КОН/г; э. ч. не выше
80 мг КОН/г; содержание свободных спиртов в расчете на цитронеллол не
ниже 46 %, свободных и связанных спиртов в расчете на цитронеллол не
ниже 68 %; карбонильных соединений в расчете на изоментон не выше
15 %; растворимость одного объема масла в трех объемах 70%-ного этило-
вого спирта.
Гераниевое масло II сорта характеризуется следующими показателями:
Пд 1,4610—1,4670; к.ч. не выше 5 мг КОН/г; э. ч. не выше 55 мг КОН/г;
содержание свободных спиртов не ниже 38 %, свободных и связанных спир-
тов—не ниже 55 %, карбонильных соединений — не выше 18%; показатели
плотности и растворимости одинаковы с маслом I сорта.
Вторичное гераниевое масло должно соответствовать следующим пока-
зателям: djg 0,882—0,900; Пд 1,460—1,468; к. ч. не выше 4 мг КОН/г;
э. ч. 10—30 мг КОН/г; содержание свободных спиртов в расчете на цитро-
неллол не ниже 50 %, свободных и связанных — не ниже 60 %; карбонильных
соединений в расчете на изоментон не выше 25 %.
Сроки переработки герани. Они определяются сезоном
уборки, которая, как показано на с. 32, начинается при дву-
кратной резке в конце июля — начале августа, при однократ-
ной — в конце августа и продолжается до ноября.
Убранное сырье сразу доставляют на завод и перерабаты-
вают.
Хранение сырья на заводе. Перед переработкой хранение
сырья обязательно сопровождается потерями эфирного масла.
Высокая влажность сырья обусловливает протекание процессов
дыхания с выделением тепла, воды и углекислого газа. Величина
потерь масла зависит от продолжительности и условий хране-
ния, а также от качества сырья. Герань обладает повышенной
способностью к слеживаемости. Благодаря этому в слое сырья
быстро образуются очаги самосогревания, развивается плесень,
теряется много масла. Эти процессы протекают тем интенсив-
нее, чем больше температура окружающей среды, высота слоя и
влажность сырья. В практике эфирномасличных производств
принято хранить сырье слоем 50 см. По данным Н. 3. Якоба-
швили, при хранении герани слоем 50 см в течение 4 ч теряется
около 11 % эфирного масла. Влажность обычного сырья колеб-
лется в пределах 72—83 %. Если сырье убирают сразу после
полива, она возрастает до 85—87 %. При этом увеличивается
слеживаемость сырья при хранении и переработке и, следова-
тельно, повышаются потери масла. Действительные потери
эфирного масла при хранении герани на заводах достигают
20%.
Хранение сырья ухудшает качество эфирного масла за счет
более высоких потерь цитронеллола по сравнению с другими
компонентами и увеличения кислотности.
147
Таким образом, сокращение продолжительности хранения
сырья на заводе повышает выход и качество эфирного масла.
Оно достигается уборкой и доставкой сырья по часовому гра-
фику, согласованному с поставщиками.
Герань перерабатывают на аппаратах ПАН-9, СВП-8,5,
НДТ-ЗМ и ПК-1500.
Процесс отгонки эфирного масла из герани. Этот процесс
характеризуется специфическими особенностями, которые объя-
сняются свойствами сырья. Ввиду высокой влажности и склон-
ности к слеживаемости при обработке паром сырье уплотняется
настолько, что объем его уменьшается в 2 с лишним раза. При
механическом воздействии на сырье транспортирующих механиз-
мов аппаратов непрерывного действия обильно выделяется кле-
точный сок, который смачивает поверхность частиц сырья.
Уплотнение сырья и клеточный сок уменьшают насыщение паро-
вой фазы эфирным маслом и тем самым увеличивают продолжи-
тельность процесса отгонки и потери масла с отходами.
Герань перерабатывают в основном на аппаратах непрерыв-
ного действия, показатели работы которых . приведены ниже.
Сопоставление показателей работы различных аппаратов сви-
детельствует о преимуществах НДТ-ЗМ и СВП-8,5, на которых
перерабатывается большая часть сырья.
	ПК-1500	ПАН-9	СВП-8,5	НДТ-ЗМ
Производительность, т/ч	0,127	2,25	2,75	2,5
Скорость гонки, л/ч	75	900	800	850
Степень извлечения эфирного масла, %	82,8	91,5	92—94	92
Время обработки сырья паром, мин	90—120	45—50	50—60	50
Количество клеточного сока, % к сырью	—	—	17,5**	18**
Содержание эфирного масла в отходах, %	0,0089	0,0131**	0,0152**	0,007
Удельная производительность, кг/(м3-ч)	84,8*	375	474	416
Расход пара на 1 т сырья с учетом теп-	582	632	462	480
ловых потерь, кг/т				
Расход электроэнергии на 1 т сырья.	—	12,1	6,4	5,7
Удельная металлоемкость, кг/(г-ч)	—	2667	1818	4200
* С учетом затрат времени на загрузку и разгрузку аппарата.
** Вместе с конденсатом пара.
Типовая поточно-механизированная линия переработки ге-
рани на базе аппаратов НДТ-ЗМ. Эта схема показана на
рис. 33.
Технологическая схема переработки сырья начинается со
стадии измельчения. Сырье из автомашины разгружается грей-
ферным погрузчиком 1 на измельчитель ИТР2, обслуживающий
четыре аппарата НДТ-ЗМ. ИТР имеет два измельчающих ор-
гана, от которых измельченное сырье наклонными транспорте-
рами 3 передается в распределительные шнеки 7. Каждый рас-
пределительный шнек равномерно дозирует сырье на два аппа-
рата НДТ-ЗМ 4. Отходы четырех аппаратов транспортером 14
148
Рис. 33. Поточно-механизированная линия переработки герани на аппаратах НДТ-ЗМ:
---смесь паров эфирного масла и воды, дистиллят;-эфирное масло-сырец; — — эфнрное масло товарное; —X-конденсат:
--- дистилляционная вода
подаются в бункер отходов 13, из которого вывозятся автотран-
спортом. Смесь паров эфирного масла и воды конденсируется
в холодильнике 5, дистиллят охлаждается до температуры 28—
35 °C и поступает в приемник-маслоотделитель 6. Большая эф-
фективность процесса декантации достигается при температуре
дистиллята 45—60°C. Первичное масло-сырец направляется
в сборник 18'на весах 17 и далее насосом 19 — в аппарат 27
на отстаивание при нагревании. Сухое- эфирное масло насосом
28 через фильтр 29 подается в емкость 30 на весах 31, а затем
тем же насосом перекачивается в сборник 32 фасовочного от-
деления.
В разгрузочном шнеке и подъемной колонне аппарата из
сырья выделяется клеточный сок, который вместе с конденса-
том пара, образующимся при нагреваний сырья, отводится в от-
стойник 20 и далее насосом 21 направляется на первую ступень
когобации. Клеточный сок с конденсатом уносит 10 % эфирного
масла и много водорастворимых нелетучих веществ, из-за кото- :
рых его нельзя объединять сразу с дистилляционной водой и
перерабатывать на УНК. Из клеточного сока предварительно
выделяют нелетучие вещества когобацией в отдельном аппарате.
В настоящее время для этой цели применяют аппараты АПР-
3000 23, которые комплектуются холодильником 24 и приемни-
ком-маслоотделителем 25. Декантированное эфирное масло со- ]
бирается в емкость 26, а затем объединяется с первичным мае- -I
лом, а дистилляционные воды направляются в сборник 15. При <
большой производительности завода для выпаривания клеточ- J
него сока целесообразно применять ротационно-пленочные <
испарители. Дистилляционная вода после приемника-маслоотде- 1
лителя 25, содержащая 0,04—0,05 % эфирного масла, и отстой 1
из аппарата 27 направляются в контрольный маслоотделитель
22, затем — в сборник дистилляционных вод 15, а из него —
на когобацию (позиции 8—12, 16), описанную в главе 5. Произ- ’
водительность усовершенствованной установки УНК-М 4000 <
л/ч, скорость гонки 160 л/ч.
Количество вторичного эфирного масла составляет 10 % об- |
щего. Оно отличается пониженным качеством: темным цветом,
резким запахом, более низким содержанием спиртов. В нем |
больше изоментона и кислот. Вторичное гераниевое эфирное 
масло обрабатывается и отгружается потребителям отдельно. •
Применение гераниевого эфирного масла. Основными потребителями ге-
раниевого эфирного масла являются парфюмерно-косметическая и мылова-
ренная отрасли пищевой промышленности. Кроме того, масло используют
при приготовлении кондитерских эссенций н табачных отдушек. В первых
двух отраслях применяются как целое гераниевое эфирное масло, так и
товарные фракции I, II, III, полученные при вакуум-ректификации с вакуум- ,
гидродистилляцней омыленной смеси первичного и вторичного масел. Выход
товарных фракций н соотношение между ними зависят от качества масла:
содержания свободных спиртов, карбонильных соединений и кислот. При об-
щем содержании спиртов в масле 62—65 %, кетонов — 9—21 % выход пер- i
вой фракции составляет 58—69 %. Техническими условиями предусматри-
вается содержание первичных спиртов в расчете на цитронеллол в первой
фракции 64%, во второй — 50%, содержание кетонов не более 6 и 8%
соответственно. Товарные фракции гераниевого эфирного масла применя-
ются: I — в парфюмерных композициях, II — косметических отдушках, III —
мыльных отдушках.
Производство мятного эфирного масла
В эфирномасличной промышленности нашей страны мята за-
нимает второе место после кориандра по уровню производства
эфирного масла. Более 70 % масла вырабатывают заводы УССР.
Мятное эфирное масло получают из двух видов сырья: целых
подвяленных растений влажностью 40—60 % и сухих обмоло-
ченных листьев и соцветий влажностью 14 %. В главе 1 рассмот-
рены преимущества заготовки сырья целыми подвяленными
растениями, которая устраняет потери сырья и резко повышает
сбор эфирного масла с 1 га плантаций. Несмотря на более низ-
кие производственные расходы по переработке сухого обмоло-
ченного листа и более высокое качество получаемого из него
эфирного масла-сырца, экономически целесообразно перераба-
тывать мяту целыми подвяленными растениями. Относительные
издержки промышленного производства с лихвой перекрываются
доходами в сельском хозяйстве, повышенным сбором эфирного
масла с 1 га. Поэтому из сухого сырья получают только 20—
25 % эфирного масла.
Выход эфирного масла-сырца из подвяленной мяты влажно-
стью 55 % составляет 0,35—0,40 % или 1,9—2,3 % в пересчете
на сухие листья-соцветия. Товарной продукцией является мятное
эфирное масло-ректификат.
Ойо должно отвечать следующим показателям:	0,900—0,910; Лд
1,459—1,470; "к. ч. не выше 0,7 мг КОН/г; содержание связанного ментола
4—10 %; свободного и связанного ментола — не ниже 50 %, ментона — не
выше 30%; растворимость в четырех объемах 70 %-ного этилового спирта.
Подвяленную мяту перерабатывают на поточных линиях с
ИТР и аппаратами НДТ-ЗМ, описанных выше, в аппаратах
УРМ-2, аппаратах-контейнерах.
Переработка подвяленной мяты в аппаратах-контейнерах.
Она широко применяется в США и Канаде, которые являются
основными производителями мятного масла. Отечественный
опыт переработки мяты в таких аппаратах показал, что выход
эфирного масла повышается не менее чем на 20 % по сравнению
с НДТ-ЗМ, ликвидируется крайне трудоемкая операция за-
грузки сырья, а также отходов, уменьшается расход электро-
энергии, возрастает производительность и улучшаются условия
труда.
Переработка осуществляется следующим образом. Аппарат-
контейнер вывозится на поле, подсоединяется к полевому
151
измельчителю, образуя уборочный агрегат. Подбор, измельче-
ние подвяленных валков мяты и загрузка сырьем прицеплен-
ного контейнера производятся косилкой подборщиком-измель-
чителем-погрузчиком КУФ-1,8 или самоходной косилкой подбор-
щиком-измельчителем Е-280. Загрузка измельченным сырьем
прицепленных контейнеров осуществляется через передний за-
грузочный люк, начиная от задней стенки поочередно правого и
левого задних углов контейнера. Полнота загрузки регулируется
за счет поворота загрузочной трубы уборочной машины и поло-
жения направляющего козырька. Заполненный контейнер отсое-
диняется от уборочной машины, затем подсоединяется к трак-
тору, которым транспортируется на завод к пункту для пере-
гонки масла ППО-4. При транспортировании происходит
равномерное уплотнение сырья по сечению аппарата. На пункте
контейнер трактором устанавливается на свободную пост-сек-
цию. Трактор отсоединяется от контейнера с привезенным
сырьем и присоединяется к контейнеру, в котором уже закон-
чился процесс перегонки эфирного масла.
Доставленный контейнер 1 присоединяется к паропроводу
пункта, загрузочный люк закрывается крышкой, соединенной
трубопроводом с холодильником 2 и приемником-маслоотдели-
телем 3, образуется перегонная установка (рис. 34). После
этого открывается вентиль пара и производится прогрев сырья
в течение 20—30 мин. С появлением струи дистиллята пускается
вода в холодильник и начинается отсчет времени перегонки.
Скорость гонки 500—600 л/ч регулируют подачей пара в аппа-
рат, а температуру дистиллята — подачей воды в холодильник.
Продолжительность перегонки 2 ч. Через каждые 30—40 мин
сливается конденсат. По окончании перегонки .прекращают по-
дачу пара, сливают конденсат, отсоединяют от контейнера па-
ропровод и верхнюю крышку загрузочного люка с отводящим
Рис. 34. Перегонная установка с КТТ-18:
/ — контейнер; 2 — холодильник; 3 — маслоотделитель
152
паропроводом. Контейнер подсоединяют к транспортному трак-
тору, который доставляет его к месту разгрузки отходов. Раз-
грузку производят с помощью самосвального механизма при
откинутой задней стенке. Количество сырья, загружаемого в кон-
тейнер, равно 2800 кг. Время полного цикла работы (загрузка
сырья, транспортировка, перегонка масла, выгрузка отходов)
при удалении плантации до 5 км составляет 230 мин, до
15 км — 290 мин. Производительность контейнера равна соот-
ветственно 730 и 580 кг/ч.
Пункт переработки ППО-4 состоит из четырех постов-секций,
комплектуется когобационной установкой, сборниками и отстой-
никами эфирного масла, обслуживается аппаратчиком и вспо-
могательным рабочим. Количество контейнеров, необходимое
для бесперебойной работы ППО-4, зависит от радиуса подвоза
сырья. При радиусе в 4 км требуется 6 контейнеров, а при
20 км —12.
Процесс декантации мятного масла нужно проводить при
температуре 45—50 °C. Концентрация эфирного масла в дистил-
ляционной воде после приемника-маслоотделителя 0,06%. Вто-
ричное эфирное масло извлекается при максимальной произво-
дительности когобационной установки. Вторичное масло содер-
жит ментола больше, чем первичное. Ввиду этого их
купажируют, обезвоживают отстаиванием и направляют на рек-
тификацию.
Переработка мяты на аппаратах непрерывного действия.
Она осуществляется по типовым схемам. Производительность
НДТ-ЗМ достигает 2,5 т/ч, УРМ-2 по сырью— 1,25 т/ч; скорость
гонки зависит от влажности сырья и составляет при влажности
40—45 %—0,5 л на 1 кг сырья, при влажности 55—60 %—0,3 л
на 1 кг.
Режим работы непрерывных аппаратов зависит от влажно-
сти сырья, что видно из табл. 9 на примере НДТ-ЗМ. Оптималь-
ная влажность находится в пределах 40—60%. Мяту влаж-
ностью ниже 40 % не рекомендуется перерабатывать на аппа-
ратах непрерывного действия ввиду больших потерь листьев
при измельчении и транспортировании в загрузочный узел ап-
парата, запрессовывания стеблей в шнеках, что вызывает ча-
стые остановки аппаратов для очистки и ремонта шнеков и
сопровождается потерями масла. При переработке свежих рас-
тений влажностью 70—75 % сырье в аппарате слеживается,
обрабатывается паром неравномерно, в результате чего скорость
Таблица 9
Влажность сырья, %	Производительность аппарата, т/ч	Скорость гонки, л/ч
40—45	0,8—1,2	400—450
45—55	1,2—1,8	450—550
55—60	1,8—2,5	550—700
153
и степень извлечения масла снижаются, масличность отходов
увеличивается.
Переработка сухого обмолоченного листа. Она производится
на аппаратах УРМ-2 без измельчения и на ПК-1500. Произво-
дительность УРМ-2 по сырью 0,4—0,5 т/ч, скорость гонки
220 л/ч.
Перегонка эфирного масла с водяным паром. Перегонка
продолжается 63 ч. Выход товарной фракции зависит от каче-
ства масла-сырца. При перегонке отбирают три фракции с раз-
личной скоростью гонки. Головную фракцию, содержащую 15—
20 % ментола, и конечную (более 60 % ментола) подвергают
повторной перегонке. Дистилляционные воды и конденсат после
отделения смол направляют на когобацию. Товарную фракцию
обезвоживают отстаиванием. При перегонке стандартного мят-
ного масла-сырца с общим содержанием ментола 47 % выход
эфирного масла-ректификата составляет 95—96%.
Вакуум-ректификация мятного масла-сырца. Она широко
применяется в зарубежной технологии. Во ВНИИЭМК разра-
ботаны режим вакуум-ректификации и аппаратурное оформле-
ние процесса. Принципиальная технологическая схема непре-
рывной ректификации мятного масла под вакуумом изображена
на рис. 35.
Процесс проводят под давлением 3,3 кПа в две стадии: на
первой получают обогащенное масло и головные фракции, на
второй — масло-ректификат и смолы.
Масло-сырец из сборника 2 через подогреватель 3 поступает
в ректификационную колонну 1 эффективностью в 7 ТТ. Об-
разовавшиеся пары, поднимаясь по колонне, обогащаются
легколетучими веществами и
Масло - сырец
Обогащенное масло
----Масло ректификат
---Оопобные и конечные фракции
Рис. 35. Технологическая схема ва-
куум-ректификации мятного масла-
сырца
направляются в дефлегматор
7. Здесь часть паров конденси-
руется и через делитель флег-
мы 6 возвращается в виде
флегмы в ректификационную
колонну. Другая часть посту-
пает в холодильник 5, где про-
исходят ее конденсация и ох-
лаждение дистиллята, который
стекает в вакуум-приемник 4.
Обогащенное масло из куба
ректификационной колонны
поступает непосредственно
в роторно-пленочный испари-
тель 8 или через сборник 15 и
разделяется на масло-ректи-
фикат и смолы. Образовав-
шиеся пары масла конденси-
руются и охлаждаются в холо-
дильнике 9, масло-ректификат
154
собирается в вакуум-приемнике 10 и далее периодически транс-
портируется в сборник 11. Смолы отводятся из нижней части
дистиллятора насосом 14 через теплообменник 12 в сборник 13.
Оптимальные режимы отбора головных фракций в ректифи-
кационной колонне обеспечиваются температурой в парах 68—
69 °C и флегмовым числом не менее 14, отбора масла-ректифи-
ката— удельной нагрузкой роторно-пленочного испарителя
12 кг обогащенного масла в час на 1м2 поверхности тепло-
обмена.
При ректификации стандартного масла-сырца (47 % общего
ментола) получают около 92 % масла-ректификата, 2—3 %
головных фракций. Выход ментола составляет 98 %; 1,5 % оста-
ется в смолах, остальное — в головных фракциях. Потери мен-
тола’ могут быть уменьшены выделением из смол эфирного
масла водяным паром.
Применение эфирного масла и других продуктов из мяты. Мятное эфир-
ное масло-ректификат применяют в косметике при изготовлении зубных
средств (порошков, паст, эликсиров), в медицине, в ликерно-водочной про-
мышленности. Головные фракции от ректификации масла-сырца могут быть
использованы в медицине, смолы — для ароматизации табака и изделий бы-
товой химии. Из отработанного сырья получают, кормовую муку и хлорин
натрия.
Производство эфирного масла
базилика эвгенольного
Базилик эвгенольный перерабатывают на заводах Грузин-
ской ССР. Масличность сырья достигает 0,7%. Однако средне-
годовой производственный выход обычно составляет 0,28—
0,31 % и только на Хадыженском заводе — 0,43%. Таким об-
разом, в производстве получают только 40 % эфирного масла,
остальное теряется за счет нарушения сроков уборки, при хра-
нении и в самом процессе извлечения его из сырья.
Сроки переработки базилика соответствуют сезону уборки,
который, как правило, начинается в последней декаде августа
и длится до ноября. Оптимальные сроки уборки рассмотрены
в главе 1.
При переработке эвгенольного базилика получают два вида
масла: легкое (легче воды) и тяжелое (тяжелее воды). Соотно-
шение их зависит от общего выхода и с увеличением его воз-
растает доля тяжелого масла.
Легкое масло должно соответствовать следующим показателям:
0,9588—0,9852; Пд	1,514—1,526; общее содержание фенолов в расчете на
эвгенол не менее 52 %. Тяжелое масло характеризуется такими показателями:
d2° 1,030—1,056; Пд 1,529—1,536; содержание эвгенола не менее 82 %.
Практически в целом объединенном масле 65—81 % эвгенола.
Содержание эвгенола в целом масле может быть повышено
до 90 % и более при одновременном увеличении его выхода
155
путем соблюдения сроков уборки, режимов хранения и перера-
ботки сырья. Это объясняется тем, что выход масла изменяется
в основном за счет эвгенола.
С целью сокращения потерь эфирного масла сырье необхо-
димо убирать и доставлять на завод по графику, сокращать до
минимума период от уборки до переработки.
Хранение сырья на заводе. Оно должно осуществляться под
навесами на рассеянном свету без сквозняков слоем не более
50 см с периодическим переворачиванием во избежание само-
согревания, которое вызывает почернение листьев и снижает до
50 % содержание эфирного масла. Потери эфирного масла при
хранении базилика на заводе в зависимости от продолжитель-
ности, освещенности, температуры и измельчения сырья изучала
Л М. Макаренко. Повышение температуры сырья от 26 до 45 °C
увеличивает потери эфирного масла в 12 раз, на солнечном
свету — в 16 раз; в измельченном сырье в одинаковых условиях
теряется в 2 раза больше масла, чем в неизмельченном. При
хранении сырья в течение 4 ч при температуре 18—26 °C на рас-
сеянном свету без обдувания воздухом теряется всего лишь
3 % эфирного масла. Потери эфирного масла в основном обус-
ловлены биохимическими превращениями эвгенола с образова-
нием нелетучих соединений.
Переработка сырья. По указанной выше причине много эвге-
нола теряется в процессе перегонки масла из сырья с водяным
паром. Особенно бурно протекают данные реакции в первона-
чальный, очень кратковременный период дистилляции, когда
происходит нагрев сырья в аппарате. В связи с этим на выход
эфирного масла огромное влияние оказывает скорость его из-
влечения в начале процесса, которая зависит от размеров ча-
стиц, расхода пара и увлажнения поверхности сырья конден-
сатом.
Оптимальными технологическими параметрами дистилляций
являются частицы сырья размером 6 см, расход пара по ско-
рости гонки 1,2 кг на 1 кг сырья в час и отсутствие орошения
конденсатом свежего сырья при поступлении его в аппарат. Эти
параметры были проверены на УРМ-2 при производительности
по сырью 1000 кг/ч на Хадыженском эфирномасличном заводе.
Именно таким режимом переработки обусловлен стабильный
самый высокий в стране выход эфирного масла, несмотря на то
что масличность сырья в зоне завода ниже, чем в Грузии.
Извлечение эфирного масла на УРМ-2 со скоростью гонки
меньше оптимальной, равной 0,8 л/(кг-ч), повышает общие по-
тери масла на 17 % преимущественно за счет неучтенных. Для
аппаратов СВП-8,5 оптимальная скорость гонки 1,1 кг/(кг-ч).
Аппарат НДТ-ЗМ не рекомендуется для переработки бази-
лика ввиду орошения сырья конденсатом на входе в аппарат.
Выход эфирного масла только по этой причине уменьшается на
10%.
156
Потери эфирного масла с отходами зависят от параметров
пара, используемого для перегонки. Применение насыщенного
пара давлением 0,76 МПа или перегретого до 155—160°C сни-
жает потери масла в отходах па 20 % по сравнению с насыщен- ным паром давлением 0,51 МПа.			
В Грузинской ССР применяют аппараты показатели работы которых приведены ниже.		ПАН-9 и СВП-8,5,	
	ПАН-9	СВП-8,5	УРМ-2
Производительность (средняя), кг/ч	1350	1650	1000
Скорость гонки, л/ч	1500	1500	1200
Расход пара по скорости гонки, л/(кг-ч)	1,1	0,9	1,2
Содержание эфирного масла в отходах, %	0,0309	0,0307	—
Приведенные выше данные показывают, что технологический
режим по скорости гонки на СВП-8,5 не соответствует извест-
ному оптимуму.
В настоящее время переработка базилика осуществляется на
механизированных линиях РЗ-ЭЛА-10 в комплекте с перегон-
ным аппаратом, УНК.-1 и вспомогательным оборудованием.
Технологическая схема (рис. 36). Взвешенное сырье разгру-
жают с автомашины грейферным погрузчиком ПЭ-0,8 1, укла-
дывают отдельными копнами на приемный наклонный пластин-
чатый транспортер 2 и перемещают копны к разборщику 3, ко
торый разравнивает тонким слоем сырье с помощью металли-
ческих зубьев и подает его на промежуточный транспортер 4.
На промежуточном транспортере перед поступлением на из-
мельчающую машину 5 сырье подвергают визуальному осмотру
с целью удаления камней и других крупных примесей.
Сырье, измельченное на частицы размером 30—90 мм, полоч-
ным элеватором 6 перемещают в распределительный транспор-
тер 7, расположенный над бункерами питателей двух СВП-8,5.
Над каждым бункером в днище транспортера имеется задвижка
для регулирования массы сырья, подаваемой в аппарат. Пары
эфирного масла и воды из аппарата 8 поступают в трубчатый
холодильник 9. Дистиллят температурой 30—35 °C направ-
ляется в маслоотделитель 10, в верхней части которого соби-
рается легкое масло, а в нижней — тяжелое. Пб данным
Г. Ф. Кащенко и др., декантацию масла целесообразнее прово-
дить при температуре 45—60 °C. При таком температурном ре-
жиме уменьшается образование эмульсии и достигается высокая
эффективность разделения. Дистилляционные воды, содержащие
до 0,12 % эфирного масла, собирают в сборный бак 11, из него
насосом 12 подают в напорный бак 13 УНК-1 (14, 15, 16, 17).
Производительность установки 1200 л/ч, скорость гонки 360—
400 л/ч, содержание эфирного масла в отработанной дистилля-
ционной воде 0,02 % •
157
Рнс. 36. Поточно-механизированная линия переработки базилика эвгенольного на аппаратах СВП-8,5
Количество вторичного масла составляет 25—50 % общего.
Его объединяют с тяжелым первичным маслом в сборнике 18,
отстаивают, отделяют воду, сушат безводным сульфатом натрия
и фильтруют с помощью насоса 19 и керамических фильтров 20
в сборник товарного масла 21, затем фасуют на весах 22. Лег-
кое масло обрабатывают и фасуют отдельно.
Применение эфирного масла и других продуктов. Масло эвгенольного
базилика используют в основном как сырье для получения эвгенола и изо-
эвгенола. Из отходов этого производства получают парфюмерные про-
дукты — базалон и валентен. Изоэвгенол потребляется в больших количе-
ствах в парфюмерии. Эвгенол и эфирное масло находят широкое примене-
ние в медицине и пищевой промышленности. Из отработанного сырья полу-
чают кормовую муку. Оно может быть использовано для получения пресс-
порошков, применяемых в пластмассовой промышленности, а также для при-
готовления кормовых дрожжей.
Производство укропного, эфирного масла
Переработка укропа начата в середине 60-х годов на эфир-
номасличных заводах УССР. В настоящее время укропное
масло вырабатывают также на заводах Молдавской ССР, Гру-
зинской ССР и Северного Кавказа.
Выход эфирного масла колеблется в пределах 0,30—0,63 %.
Укропное эфирное масло должно соответствовать следующим показа-
телям: dgo 0,870—0,920; Пд 1,481—1,490; к. ч. не более 0,7 мг КОН/г;
содержание карвона 20—45 %; растворимость не более чем в шести объемах
95 % -кого этилового спирта.
Выход эфирного масла и его качество зависят от фазы раз-
вития растений укропа в момент уборки, продолжительности
хранения на заводе, степени измельчения и режима перегонки.
Оптимальная фаза развития укропа — молочная спелость
плодов центрального зонтика. В сырье, скошенном на более
поздних фазах, повышается содержание эфирного масла и кар-
вона. Одновременно уплотняются ткани плодовых оболочек се-
мян, в которых находятся эфирномасличные каналы, содержа-
щие около 80 % эфирного масла от имеющегося в растении. При
этом затрудняется переработка сырья: увеличивается время, не-
обходимое для извлечения эфирного масла, изменяется режим
работы перегонных аппаратов. Непрерывная подача сырья в ап-
параты НДТ-ЗМ и УРМ-2 возможна только при переработке
растений, скошенных на ранних стадиях созревания плодов.
Сырье с побуревшими плодами перерабатывают в полупериоди-
ческом режиме: с периодической подгрузкой сырья и соответ-
ствующей выгрузкой отходов, при пониженной на 25—30 %
производительности с целью сокращения потерь масла с отхо-
дами. По этой же причине в аппарате периодического действия
увеличивают продолжительность перегонки.
159
Сырье поступает на завод в снопиках по 20 кг и насыпью.
Продолжительность его хранения не должна превышать 4—5 ч
со времени уборки, высота слоя насыпью должна быть не более
50 см. Хранение свыше 5 ч способствует самосогреванию сырья
и развитию плесеней, снижает выход и качество эфирного
масла.
Измельчение сырья вскрывает эфирномасличные каналы, ко-
торыми пронизаны все органы растения, увеличивает его насып-
ную массу, способствует равномерному распределению частиц
в объеме аппарата и равномерной обработке их паром, обеспе-
чивает транспортабельность сырья в непрерывных аппаратах
с уплотнением в узлах загрузки и выгрузки. Поэтому степень
измельчения оказывает влияние на скорость извлечения и по-
тери эфирного масла в отходах. Единых норм для размеров
измельченных частиц нет. На Золотоношском заводе, отличаю-
щемся самым высоким выходом эфирного масла, принят раз-
мер частиц 0,5—2,0 см, на заводах Крыма — от 3 до 5 см при
измельчении на силосорезках, ИТС-8, до 8 см — на ИТР.
Укроп перерабатывают на аппаратах НДТ-ЗМ и УРМ-2,
а также на ПК-1500 при давлении насыщенного пара 304 —
506 кПа.
Производительность НДТ-ЗМ по сырью от 1,0 до 2,0 т/ч в за-
висимости от состояния сырья, скорость гонки 800—875 л/ч. Про-
изводительность УРМ-2 от 0,45 до 1 т/ч, скорость гонки 0,5 л/ч
на 1 кг сырья.
В аппараты ПК-1500 загружают 400 кг измельченного сырья.
Процесс ведут со скоростью гонки 90 л/ч (6 % объема аппа-
рата) в течение 2,0—2,5 ч, если сырье находится в фазе молоч-
ной или молочно-восковой спелости плодов. Для сырья с более
зрелыми плодами продолжительность перегонки устанавли-
вается в зависимости от масличности отходов.
Процесс декантацри эфирного масла проводят при темпера-
туре дистиллята 28—35 °C. Концентрация эфирного масла в ди-
стилляционной воде 0,05—0,06 %. Когобация протекает легко
при максимальной производительности установки со скоростью
гонки 5 % производительности. Количество вторичного масла
составляет 4—6 %.
Вторичное эфирное масло обладает запахом семян укропа и
тмина, содержит до 84,5 % карвона и купажируется с первич-
ным маслом. По мнению болгарских специалистов, оно ухуд-
шает качество первичного масла и должно быть использовано
для производства карвона или в кулинарии.
Использование укропного эфирного масла. В парфюмерии и косметике
применение его ограниченно. В целом виде и в виде спиртовых растворов
укропное масло применяется в различных отраслях пищевой промышленно-
сти п реализуется через розничную продажу. Из эфирного масла выделяют
карвон и лимонен. Из отработанного сырья получают кормовую муку.
160
Производство лаврового эфирного масла
Лавровое эфирное масло получают на заводах Грузинской
ССР из ветвей лавра благородного влажностью около 50 % и
сухих отходов от заготовки лаврового листа (пораженные бо-
лезнями и измельченные листья, стебли, лавровая пыль).
Выход эфирного масла колеблется в пределах 0,3—1,0 %
в зависимости от соотношения листьев и стеблей в сырье.
Лавровое эфирное масло должно удовлетворять следующим показате-
лям: 4g 0,910—0,944; 1,468—1,473; aD от —8°30' до —23°30'; к. ч. не
более 3,0 мг КОН/г; э. ч. 30—50 мг КОН/г; содержание цинеола не ниже
30 %.
Сушка сырья перед переработкой повышает качество эфир-
ного масла за счет потери углеводородов ц увеличивает ско-
рость извлечения масла при перегонке. Лавр перерабатывают на
аппаратах ПК-1500. Целые ветви перед загрузкой измельчают
на отрезки длиной не более 20 см, для сухих отходов от загото-
вок лаврового листа применяют промежуточные сетки. Давле-
ние насыщенного водяного пара в магистрали поддерживают
равным 405—506 кПа, скорость гонки —90 л/ч; перегонку све-
жего сырья ведут в течение 3,5—4,0 ч, сухого — 3,0—3,5 ч; тем-
пературу дистиллята поддерживают в пределах 30—35 °C. Вто-
ричное масло извлекают когобацией. Доля вторичного масла
4—5 %. Во вторичном эфирном масле свыше 70 % цинеола и
практически нет углеводородов. По всем основным показате-
лям оно превосходит фармакопейные масла эвкалиптов, вы-
рабатываемые в нашей стране. Поэтому вторичное масло не
следует купажировать с первичным. После очистки простой пе-
регонкой оно может быть использовано самостоятельно как за-
менитель качественного фармакопейного эвкалиптового масла
и для купажирования с низкоцинеольными эвкалиптовыми мас-
лами для улучшения их органолептических свойств и повышения
содержания цинеола.
Лавровое эфирное масло применяют в целом виде, в виде лаврового
порошка (2 % эфирного масла, 2 % крахмала, 94 % поваренной соли) и лав-
ровых таблеток в пищевкусовой промышленности, в кулинарии. В небольших
количествах лавровое эфнрное масло используют в отдушках.
Производство лавандового эфирного масла
Наша страна занимает второе место в мире по производству
лавандового эфирного масла.
Основным районом возделывания и переработки лаванды
является. Крымская область УССР, которая производит 65—
70 % эфирного масла; около 30 % получают в Молдавской ССР,
остальное — в Краснодарском крае.
6 Заказ № 1340	161.
-ола-ч, по данным
Состав сырья обусловливает целесообразность комплексной
переработки. В настоящее время рекомендовано перерабаты-
вать лаванду по схеме дистилляция — экстракция с утилизацией
обработанного сырья. При этом получают первичное эфирное
масло, вторичное эфирное масло, абсолютное масло из отходов,
косметические воски, кормовую муку. Разрабатывается техно-
логия извлечения биологически активных веществ.
Лавандовое эфирное масло (первичное) представляет собой
’ прозрачную, легкоподвижную жидкость, бесцветную или от
светло-желтого до зеленоватого цвета с ароматом цветков ла-
ванды без камфорного или другого постороннего запаха.
В соответствии со стандартом его физико-химические показатели нахо-
дятся в следующих пределах: d|g 0,870—0,896; Пд 1,4570—1,4700; Яд
—3-е—12°; к. ч. ие более 1,0 мг КОН/г; содержание сложных эфиров в рас-
чете иа лииалилацетат ие менее 38 %; лавандулилацетата не менее 7 %;
карбонильных соединений в расчете на камфору не более 12%; раствори-
мость не более чем в трех объемах 75 %-иого этилового спирта.
По опыту французских 2Ж' болгарских эфирномасличных предприятий
предлагается классифицировать отечественные лавандовые масла по груп-
пам; к высшей отнести- масло со следующими нормами физико-химических
Показателей^ Пд 1,4600—1,4650; d|,° от —8,4 до —12°; содержание слож-
ных эфиров от 44 до’57 %; содержание терпни '	'
ие более 5—6 %.
Вторичное эфирное лавандовое масло представляет собой
легкоподвижную прозрачную жидкость от светло-желтого до
темно-желтого цвета с запахом цветов лаванды с неприятным
. оттенком. Вторичное лавандовое масло соответствует следую-
\щим показателям: 4о 0,872—0,895;	1,4600—1,4700; к. ч. не
г'уболее 1,0 мг КОН/г; суммарное содержание линалоола и слож-
g ных эфиров, считая на линалилацетат, не менее 45 %. Практи-
чески во вторичном масле содержится от 5,5 до 20 % сложных
эфиров, 50—60 % (—)-линалоола, 4—5 % борнеола, 7—15 %
а-терпинеола с гераниолом, 8—9,5 % терпинен- 1-ола-4.
Хранение сырья. По существующей технологии переработки
масличность лаванды при хранении не снижается. После уборки
в соцветиях продолжаются процессы образования эфирного
масла, которые компенсируют потери от испарения. Изменения
в содержании эфирного масла при хранении зависят от стадии
цветения соцветий. В соцветиях, срезанных в начале цветения,
количество эфирного масла увеличивается в течение 48 ч на
46—47 %, в стадии полного цветения — на 28—31 %. Хранение
в конце цветения практически не изменяет содержания эфирного
масла в первые 24 ч, более продолжительное хранение сопро-
вождается значительными потерями масла.
Промышленный выход по районам возделывания колеблется
в пределах 0,76—1,20 %. Степень извлечения масла 90—92 %,
т. е. потери составляют 8—10 % к содержанию в сырье.
162
В структуре потерь первое место принадлежит испарению
масла при измельчении, второе — неполной отгонке из сырья и
уносу с отходами, остальное теряется с отработанной дистилля-
ционной водой, с воздухом и парами воды при неполной кон-
денсации в холодильниках и недостаточной герметизации обо-
рудования, при фильтрации и обезвоживании масла-сырца.
Особенности переработки лаванды. При измельчении те-
ряется высококачественное масло, величина потерь зависит от
конструкции машины и масличности сырья. Так, на самой луч-
шей машине — ЙТР теряется в среднем 0,069 % масла к сырью
при масличности его в пределах 1,03—1,40 %; при измельчении
на ИТС-8, силосорезке «Волгарь-5» потери еще больше.
В отходах остается 0,05—0,07 % эфирного масла к сырью.
Оно не представляет ценности, так как характеризуется низким
качеством, большим содержанием борнеола, камфбры и терпи-
нен-1-ола-4.
Увеличение степени извлечения приводит к росту прямых за-
трат на переработку и снижению качества эфирного масла по
содержанию в нем ценных компонентов й по парфюмерным до-
стоинствам.
Степень извлечения эфирного масла перегонкой с водяным
паром зависит от размеров частиц и количественного отношения
сырья к водяному пару, особенно в первый период процесса.
В. П. Найденова установила, что за 60 мин из неизмельченного
сырья извлекается 75 % эфирного масла и 65 % линалилацетата,,
из частиц размером 80 мм — 85 % масла, из частиц размером
10 мм — 99 % масла, 93 % линалилацетата.
По данным В. Д. Доценко, изменения расхода пара в перио-
дическом процессе от 0,25 до 0,50 кг/(кг • ч) (по скорости гонки)
повышают общий выход эфирного масла на 13 %, линалилаце-
тата — на 22 %. При этом относительное количество вторичного1
масла к первичному уменьшается от 6,8 до 3,7 %. Повышение
выхода и качества эфирного масла достигается благодаря из-
менению скорости извлечения масла в начальный период. Ко-
личество отогнанного масла в первые 15 мин процесса с более
высоким расходом пара составляет 82 %. В. П. Найденова уста-
новила, что с увеличением расхода пара в этом периоде от 0,5
до 1,5 кг на 1 кг сырья содержание линалилацетата в масле
возрастает от 42 до 56 %.
Технология переработки. В производственных условиях .'ла- _
ванду измельчают на частицы от 10 до 80 мм на силосорезках
РСС-6 и «Волгарь-5», ИТС-8 и ИТР. Наименьший средний раз-
мер частиц — на силосорезке «Волгарь-5», но эта машина не
обеспечивает стабильную подачу сырья в перегонный аппарат
и характеризуется большими потерями масла. Самой лучшей
современной машиной является ИТР. Измельченное на ИТР
сырье содержит 30 % частиц размером до 30 мм, 62 % — до
80 мм и-8 % —свыше 80 мм.
6*	163.
С
Лаванду перерабатывают на аппаратах УРМ-2, УРМ-2М и
НДТ-ЗМ. Основные технологические показатели их работы при-
ведены ниже.
	УРМ-2	УРМ-2М	НДТ-ЗМ
Производительность, кг/ч	1000	1250—1500	1700—2200
Скорость гонки, л/ч	400	500	800
Общий расход пара по скорости гонки, кг/кг Расход пара, или соотношение пара и сырья в первые 15 мин процесса извлече- ния масла, л/(кг-ч)	0,40	0,33—0,43	0,36—0,47
	0.40	0,33—0,40	0,11—0,14
Выход и качество эфирного масла при переработке лаванды
на аппаратах НДТ-ЗМ ниже, чем на УРМ-2, несмотря на более
высокий общий расход пара. Это объясняется в основном усло-
виями перегонки в первой колонне НДТ-ЗМ, в которой сырье,
увлажненное конденсатом на входе, перемещается вверх в тече-
ние 15 мин в прямотоке с паром и в противотоке с конденсатом.
По сравнению с НДТ-ЗМ аппараты УРМ-2 характеризуются
более эффективным режимом перегонки в начальный период.
В первые 15 мин, когда извлекается свыше 80 % масла, в аппа-
ратах УРМ-2 в несколько раз выше градиент концентрации бла-
годаря тому, что количество пара относительно сырья в 3—4
раза больше, чем в первой колонне НДТ-ЗМ, и пар движется
в противотоке с сырьем, а конденсат появляется на поверхности
частиц после того, как отгонится большая часть масла.
Масличность и увлажнение отходов в аппарате УРМ-2 ниже,
чем в НДТ-ЗМ. Это значит, что степень извлечения эфирного
масла в УРМ-2 выше. В полученном на УРМ-2 масле на 4—5 %
больше линалилацетата, меньше камфоры и борнеола.
' 'Убытки от переработки лаванды на одном аппарате НДТ-ЗМ
только за счет ухудшения качества масла составляют 1600—
1920 руб./сут при двухсменной работе аппарата производитель-
ностью 2 т/ч и выходе эфирного масла 1,0 %. В связи с этим
рекомендуется применять аппараты УРМ-2 и УРМ-2М.
Технологическая схема переработки лаванды на механизиро-
ванной поточной линии, укомплектованной аппаратами ИТР,
УРМ-2М и УНК-М, заключается в следующем: автопогрузчик
подает сырье на ИТР, две пары транспортеров поднимают из-
мельченные соцветия на два распределительных транспортера,
каждый из которых установлен над загрузочными устройст-
вами двух аппаратов УРМ-2М. Оптимальный режим декантации
первичного масла 45—50 °C. При этом содержание эфирного
масла в дистилляционной воде равно 0,038—0,040 %, выход вто-
ричного масла составляет 3,5—4,0 % к первичному. Производи-
тельность УНК-М по поступающей на когобацию дистилляцион-
ной воде равна 4000 л/ч, скорость гонки 160 л/ч, температура
дистиллята 35 °C. Содержание эфирного масла в отработанной
164
дистилляционной воде 0,001 %, или 0,0004—0,005 % к массе
сырья.
Конденсат из аппарата УРМ-2М сливают в канализацию.
Отработанное сырье (отходы) с содержанием эфирного масла
0,05—0,07 % направляют на экстракцию или на приготовление
кормовой муки.
Первичное и вторичное масла обезвоживают, фильтруют и
фасуют отдельно. Для обезвоживания применяют отстаивание
при нагревании или вакуум-сушку.
Применение эфирного масла. Лавандовое эфирное масло применяют
в композициях для духов и одеколонов, отдушках для мыла, туалетных
вод и косметических изделий/ в медицине, в керамическом производстве.
Значительную часть первичного и вторичного масел используют в производ-
стве СДВ для получения (—)-линалоола и (—)-линалилацетата. Вторич-
ное масло рекомендуют подвергать ацетилированию и перегонке с целью
улучшения его качества и использования в отдушках.
Производство шалфейного эфирного масла
Наша страна производит свыше 65 % шалфейного эфирного
масла от общего уровня выработки масла в мире. Районами
возделывания и переработки шалфея являются Молдавская
ССР, Крымская и другие южные области УССР, Краснодар;
ский край РСФСР и Киргизская ССР.
Эфирное масло мускатного шалфея получают из сырья и из
конкрета. Соцветия мускатного шалфея перерабатывают ком-
плексно по трем схемам. По первой схеме сырье перерабаты-
вают перегонкой с водяным паром, выделяя эфирное масло, из
отходов получают лечебный конденсат и кормовую муку или
удобрение. По второй схеме сырье перерабатывают перегонкой
с водяным паром с последующей экстракцией комплекса неле-
тучих веществ. При этом получают эфирное масло, экстракт,
лечебный конденсат и удобрение. По третьей схеме сырье сразу
экстрагируют летучим растворителем, получают конкрет и удоб-
рение, а из конкрета перегонкой с водяным паром извлекают
эфирное масло. Последняя схема отличается самым высоким
выходом масла.
Выход эфирного масла в среднем по стране колеблется
в пределах 0,10—0,18 % и зависит от качества сырья, методов
и режимов переработки.
Шалфейное эфирное масло должно соответствовать следующим показа-
телям: djo 0>890—0,940: к. ч. не более 1,5 мг КОН/г; содержание сложных
эфиров в расчете на линалилацетат не менее 63 %; дегидратирующихся
спиртов в расчете на линалоол не менее 16%; полная растворимость в 0,5
объема 90 %-ного этилового спирта.
Вторичное эфирное масло мускатного шалфея представляет
собой легкоподвижную прозрачную жидкость от светло- до тем-
по-желтого цвета.
165
Ойо должно соответствовать следующим показателям: dj® 0,878—
0,895; Пд 1,461—1,466; к. ч. не более 1,0 мг КОН/г; содержание свобод-
ного и связанного линалоола 50 % • В промышленных образцах вторичного
шалфейного масла 6—19 % лииалилацетата, 62—66 % свободного и связан-
ного линалоола, 25 % а-терпинеола и гераниола.
Потери эфирного масла перед переработкой. Хрупкие эфир-
номасличные вместилища шалфея повреждаются при уборке,
транспортировке и перегрузках сырья. Это приводит к большим
потерям масла. За 3 ч хранения в тени масличность сырья сни-
жается на 27 %, на солнце — на 54 %.
При хорошо организованной уборке шалфея период от ска-
шивания до поступления на завод составляет 1—3 ч. За это
время потери масла в среднем составляют 17 %. Из измельчен-
ных соцветий они выше на 14 %, чем из целых. Поэтому шал-
фей мускатный необходимо убирать строго по графику в соот-
ветствии с производительностью завода, с тем чтобы устранить
хранение сырья у перегонных аппаратов. Для снижения потерь
масла нужно также избегать лишних перегрузок сырья. 1
Потери эфирного масла при дополнительных погрузочно-
разгрузочных операциях, дозировании сырья в аппараты
НДТ-ЗМ или УРМ-2, простоях транспорта с сырьем и хранении
сырья на заводских площадках устраняются переработкой шал-
фея в аппаратах-контейнерах, так как уборка ведется только
тогда, когда есть свободный контейнер.
Особенности переработки шалфея мускатного. В состав
эфирного масла, находящегося в эфирномасличных вместили-
щах шалфея, входит 84—95 % (—)-линалилацетата. Перегонка
с водяным паром всегда сопровождается химическими превра-
щениями линалилацетата, глубина которых зависит от условий
проведения процесса. В самом высококачественном масле паро-
вой перегонки содержится 74—75 % линалилацетата.
Потери линалилацетата происходят под воздействием кислот,
содержащихся в самом сырье. При перегонке кислоты извле-
каются изнутри соцветий конденсатом пара и вступают в кон-
такт с эфирным маслом, которое находится на поверхности. pH
производственного конденсата колеблется в. пределах 3,6—5,7.
В кислой среде при повышенной температуре линалилацетат
легко подвергается гидролизу и элиминированию уксусной кис-
лоты. При этом образуются либо линалоол и уксусная кислота,
либо терпеновый углеводород и уксусная кислота. В данных
условиях происходит также дегидратация линалоола с образо-
ванием углеводородов. Величина потерь линалилацетата зави-
сит от эффективности воздействия конденсата на масло. Так,
содержание линалилацетата в масле, полученном при перегонке
шалфея с водяным паром в лабораторном аппарате с периоди-
ческим спуском образующегося в данном процессе конденсата,
составляет 73,5 %; в тех же условиях, только без спуска кон-
166
денсата — 65,7 %; в тех же условиях, только с предварительным
смачиванием сырья производственным конденсатом — 58,8 %;
после взбалтывания шалфейного масла с горячим производст-'
венным конденсатом содержание линалилацетата снижается
с 70 до 21,4	.
Химические превращения линалилацетата и линалоола не
только ухудшают качество эфирного масла, они снижают его
выход. Гидролиз 1 % эфира понижает выход масла на 0,214 %,
элиминирование — на 0,306 %. Если предположить, что в приве-
денных выше примерах под влиянием конденсата произошел
только гидролиз линалилацетата, то выход масла понизился на
1,7; 3,15 и 10,4 % соответственно. Потери масла за счет хими-
ческих превращений компонентов в производстве не опреде-
ляются и относятся к неучтенным.
Ввиду того что содержание линалилацетата отражается на
стоимости масла, снижение качества масла и выхода под влия-
нием конденсата может принести огромные убытки.
Пагубные последствия воздействия конденсата на процесс
перегонки учитывают при обосновании технологического ре-
жима. С целью снижения их нужно стремиться максимально со-
кращать продолжительность контакта сырья с конденсатом. На
НДТ-ЗМ это достигается увеличением производительности, на
КТТ-18 — хорошей изоляцией аппарата, периодическим сливом
конденсата в процессе перегонки.
Содержание эфирного масла в соцветиях шалфея после
уборки можно повысить тепловой обработкой. Е. Д. Пономарев
доказал, что подогрев соцветий воздухом в течение 1 ч до тем-
пературы 53 °C увеличивает выход эфирного масла на 20,6 %
преимущественно за счет линалилацетата. Эта особенность шал-
фея реализуется в некоторой мере при переработке в аппаратах-
контейнерах, на которых выход эфирного масла иногда превы-
шает первоначальную масличность сырья, несмотря на гидролиз
сложных эфиров.
Технология переработки. Шалфей перерабатывают на техно-
логических линиях, укомплектованных аппаратами УРМ-2,
УРМ-2М и НДТ-ЗМ, а также на аппаратах-контейнерах
КТТ-18. Показатели переработки шалфея на аппаратах приве-
дены ниже.
Конструкция перегонного аппарата влияет на характер неуч-
тенных потерь масла. На УРМ-2 преобладают потери на испа-
рение в период подъема измельченного сырья к загрузочному
устройству (до 2,6 % к масличности); на НДТ-ЗМ и КТТ-18
неучтенные потери обусловлены в основном гидролизом, элими-
нированием линалилацетата, дегидратацией линалоола.
Самое высокое качество эфирного масла обеспечивают аппа-
раты УРМ-2 и УРМ-2М; содержание линалилацетата обычно на
6—10 % выше, чем в масле, полученном на НДТ-ЗМ. Перегонка
на аппаратах КТТ-18 характеризуется самым большим сниже-
167
	УРМ-2	УРМ-2М	НДТ-ЗМ	КТТ-18
Производительность, кг/ч Скорость гонки	1500	2000	2000—3200	1300
л/ч	350—400	500—550	700—800	650—725
л/кг	0,23—0,27	0,25—0,28	0,35—0,40	0,50—0,56
Продолжительность пребы- вания сырья в аппарате, мин	40	35	50—60	120
Содержание эфирного масла в отходах, %	0,005	0,005	0,005	О',003
Количество конденсата от- носительно сырья, кг/кг	0,05	0,04	0,09	0,18
Содержание сухих веществ в конденсате, %	3,6	3,6	1,5	—
нием содержания линалилацетата по сравнению с другими ап-
паратами.
Выход и качество эфирного масла на НДТ-ЗМ изменяются
в зависимости от производительности аппарата. С увеличением
ее от 1,5 до 3,2 т/ч розрастают степень извлечения масла от 87,5
до 93,6 % и содержание линалилацетата в масле от 58 до 72 %.
Это происходит благодаря менее длительной обработке сырья
конденсатом и сокращению в 7 раз неучтенных потерь (с 9,9 до
1,4 %). Оптимальная производительность НДТ-ЗМ, обеспечи-
вающая высокое качество масла, составляет 2,8—3,2 т/ч. Обычно
производительность аппарата поддерживается на уровне 2 т/ч.
На ряде заводов измельчение осуществляется силосорезками
РСС-6 и ИТС-8. При измельчении в поле, которое рекомендо-
вано для предприятий, имеющих собственные плантации, лучше
всего транспортировать сырье в контейнерах-дозировщиках ня
базе кормораздатчика КТУ-10 и подавать его из них непосред-
ственно в аппараты. Если транспортирование осуществляется
в автомашинах, кузов должен быть накрыт брезентом; на-за-
воде сырье перегружается на дозировщик ИТР или на КТУ-20.
Основная масса сырья перерабатывается на НДТ-ЗМ.
,х. Процесс декантации, как и при переработке лаванды, лучше
осуществлять при температуре 45—50 °C. Содержание эфирного
масла в дистилляционной воде равно 0,06 %. Производитель-
ность УНК-М 4000 л/ч, скорость гонки 200 л/ч.
Первичное и вторичное масла резко различаются по качеству
и обрабатываются раздельно. Соотношение между ними зависит
от масличности сырья. При содержании эфирного масла в сырьё
около 0,2 % количество вторичного масла составляет 8—10 %,
при понижении масличности до 0,1 % и менее доля вторичного
масла возрастает до 20—30 %.
Шалфейное эфирное масло из конкрета. Выход и качество
эфирного масла повышаются при извлечении его перегретым
паром из конкрета, полученного экстракцией соцветий шалфея
петролейный эфиром или экстракционным бензином. По сравне-
нию с переработкой шалфея на НДТ-ЗМ выход масла увеличи-
вается более чем на 20 %, линалилацетата — на 50 %, доля пер-
168

Рис .37. Технологическая схема извлечения эфирного масла из конкрета
шалфея мускатного
вичного масла возрастает от 67 ло 94,6 %, улучшается качество
первичного масла.
Технология и установка РЗ-ЭМА (рис. 37) разработаны
Ю. В. Кочубеем и В. А. Шляпниковым. Конкрет шалфея перио-
дически загружают в расходную емкость 4, снабженную ру-
башкой, мешалкой и обратным холодильником 5, расплавляют
глухим паром, очищают от примесей на фильтре 3 и подают
насосом-доЗатором 2 в перегонную колонну 1. Конкрет в проти-
вотоке обрабатывают перегретым водяным паром, подаваемым
из пароперегревателя 11. Смесь паров проходит пеноуловитель
6 и конденсируется в холодильнике 7, дистиллят поступает че-
рез смотровой фонарь 8 в приемник-маслоотделитель 10 и раз-
деляется на эфирное масло и дистилляционную воду. Вторичное
масло извлекают из дистилляционной воды в адсорбере 9 углем
СКТ-6А, из которого затем отгоняют водяным паром. Обезэфи-
ренный конкрет периодически сливают из куба перегонной ко-
лонны. Степень извлечения масла из конкрета 98—99 %. Пер-
вичное масло содержит следы растворителя, которые удаляют
в периодическом вакуум-аппарате барботированием слоя масла
воздухом в течение 20—40 мин при 80 °C и давлении 30 кПа.
J6S
Техническая характеристика РЗ-ЭМА
Размеры колонны, мм
высота
диаметр
Вместимость, м3
куба
эвапоратора
Частота вращения ротора, с_4
Производительность установки по конкрету, кг/ч
Соотношение конкрет/водяной пар, кг/кг
Температура перегретого пара, °C
Давление пара в рубашках, МПа
2000
160
0,06
0,04
6,66—8,33
30
1/(1,5—2,5)
130—140
0,4—0,6
Применение эфирного масла. Шалфейное эфирное масло подвергают ва-
куум-ректификации под давлением 1,33—2,0 кПа на колонне эффективно-
стью 7 ТТ, получают около 80 % парфюмерных фракций, из иих 70 % фрак-
ции I для композиций и 30 % фРакЦии II для отдушек. Головная фракция,
состоящая в основном из а- и p-терпииенов, используется в бытовой химии.
Кубовый остаток, называемый амбреином, обладает приятным бальзамиче-
ским запахом и фиксирующими свойствами, применяется в композициях и
отдушках. В целом виде эфирное масло используют в медицине, парфюмерии,
производстве напитков; вторичное эфирное масло в целом виде и после аце-
тилирования применяют в различных отдушках и как источник (—)-лина-
лоола — в производстве СДВ.
ГЛАВА 8. ПЕРЕРАБОТКА КОРНЕВОГО
ЭФИРНОМАСЛИЧНОГО СЫРЬЯ
Эфирное масло в корневом сырье находится во внутренних
тканях. Переработка его характеризуется низкой скоростью из-
влечения эфирного масла, осуществляется в перегонных аппара-
тах периодического действия.
Производство аирного эфирного масла
Аир перерабатывают на эфирномасличных заводах Украины.
Уровень производства эфирного масла зависит от объема заго-
товок сырья.
Производственный выход аирного масла составляет 2,6—
2,7 %•
Аирное эфирное масло представляет собой вязкую жидкость
от темно-желтого до коричневого цвета со своеобразным запа-
хом, жгучим вкусом.
Оно должно отвечать следующим показателям:	d^o 6,95—0,97;
Яр 1,500—1,508; <Хр от 7 до 20°; к. ч. не выше 3,0 мг КОН/г; э. ч. 5—15 мг
КОН/г; полная растворимость масла в 0,6 объема 90%-иого этилового
спирта.
Технологическая схема. Она включает стадии измельчения
сырья, отгонки масла с водяным паром из измельченного сырья,
декантации первичного масла, когобации дистилляционных вод,
170
купажирования первичного и вторичного масел, обезвоживания
и фильтрации.
Измельчение играет большую роль, так как эфирное масло
равномерно распределено в массе корневища. Аир измельчают
на дробилке ДКУ-М до состояния мелких крупинок с примесью
муки.
Измельченное сырье загружают в аппарат ПК-1500 из рас-,
чета 300—350 кг на 1 м3 вместимости аппарата. При этом лож-
ное днище аппарата застилают мешковиной с целью предот-
вращения просыпания сырья. Слой сырья делят на две части
промежуточной сеткой или каким-либо дренажирующим мате-
риалом для предотвращения слеживаемости. Поверхность на-
крывают мешковиной и металлической решеткой во избежание
уноса мелких частиц сырья с паром. Затем начинают осторожно
подавать пар давлением в магистрали 0,6—0,7 МПа, постепенно
доводя скорость гонки до 6 % вместимости аппарата. Продол-
жительность отгонки масла 22 ч, всего процесса 24 ч. Содержа-
ние масла в отходах 0,06—0,05 %. Декантацию первичного
масла проводят при температуре 40 °C с минимальной скоро-
стью движения дистиллята в приемниках-маслоотделителях,
вместимость которых в 10 раз превышает скорость гонки. Такие
условия декантации обусловлены малой разницей плотности:
воды и масла.
Дистилляционная вода с концентрацией масла 0,05 % на-
правляется на когобацию. Степень извлечения масла при
когобации 98 %. Масса вторичного масла составляет 8—9 % от-
носительно первичного. Первичное и вторичное масла купажи-
руют, отстаивают в течение двух суток при температуре окру-
жающей среды.
Применение аирного масла. Его используют в основном в производстве
синтетических душистых веществ (около 70%) для получения айрола. Кроме
того, оно применяется в парфюмерно-косметической, мыловаренной и других
отраслях пищевой промышленности для ароматизации пива, ликеров, фрук-
товых эссенций, туалетного мыла, косметических кремов и помад.
Айрол получают обработкой щелочью аирного масла с последующей ва-
куум-разгонкой. В отличие от масла айрол не содержит терпеновые углеводо-
роды, ароматические соединения, свободные кислоты и сложные эфиры.
В его состав входят в основном сесквитерпеновые спирты и кетоны. Айрол
обладает более приятным мягким запахом, предназначен для изготовления
парфюмерных композиций и мыльных отдушек.
В производстве аирного масла имеется большой резерв, ис-
пользование которого может значительно увеличить выработку
масла при том же уровне заготовок сырья. По данным Ф. С. Та-
насиенко, действительная масличность производственных отхо-
дов в десятки раз превышает результаты заводских анализов.
Это объясняется недостаточным измельчением сырья. Принимая
во внимание, что тонкоизмельченное сырье слеживается при пе-
реработке способом паровой перегонки, Ф. С. Танасиенко пред-
ложил извлекать эфирное масло из аира, измельченного до
крупки диаметром 1-—2 мм, способом гидродистилляции. Выход
масла повышается до 3,8 %, т. е. на 40—45 % относительно су-
ществующего. Тем не менее и предложенная технология недо-
статочно эффективна, так как при экстракции аира, измельчен-
ного до лепестка толщиной 0,16—0,20 мм, жидким диоксидом
углерода получают 5—6% (иногда более 7%) СО2-экстракта
аира, состав которого идентичен аирному эфирному маслу.
Таким образом, аир следует перерабатывать методом эк-
стракции.
Производство ирисового эфирного масла
Ирисовое эфирное масло представляет собой светло-желтую
воскообразную массу с сильным запахом фиалки. 88—94 %
массы его составляет твердая миристиновая кислота. По своей
консистенции оно напоминает конкреты и в целом виде назы-
вается ирисовым маслом-конкретом.
Ирисовое масло характеризуется следующими физико-химическими пока-
зателями: 4^ 0,898—0,918;	1,434—1,448; /пл 36 —45сС;к. ч. 175—212 мг
КОН /г; э. ч. 16—40 мг КОН/г; содержание ирона не ниже 10 %.
После выделения из масла-конкрета миристиновой кислоты
обработкой натриевой и кальциевой щелочью получают ирисо-
вое абсолютное масло — подвижную жидкость от светло-жёл-
того до темно-желтого цвета.
Ирисовое абсолютное масло характеризуется следующими физико-хими-
ческими показателями: d^ 0,930—0,940; Ид 1-492—1,500; к. ч., не более
6,5 мг КОН/г; полная растворимость в одном объеме 80 % -ного этилового
спирта.
Выход ирисового масла-конкрета зависит от качества сырья
и изменяется в пределах 0,1—0,4 %.
Технологическая схема переработки корневищ ириса. Она
включает следующие стадии: ферментацию, гидродистилляцию
ферментированной массы, декантацию первичного масла, эк-
стракцию вторичного масла и выделение его из мисцеллы, купа-
жирование, обезвоживание и очистку ирисового эфирного масла-
конкрета.
В зарубежной практике издавна применялась двухлетняя ес-
тественная ферментация путем хранения сухих очищенных кор-
невищ в сухих, хорошо проветриваемых помещениях или же
шестимесячная ферментация измельченных в крупу сухих кор-
невищ при температуре 40 °C. Оба способа основаны на есте-
ственном расщеплении гликозидов ферментами, имеющимися
в сырье, или кислородом воздуха.
По новой технологии, предложенной ВНИИЭМК, фермента-
ция проводится в кислом растворе перекиси водорода. Для
этого высушенную соломку ириса измельчают и замачивают
172
в теплом растворе, содержащем 0,35—0,75 % перекиси водорода
и 5 % соляной кислоты. Температура раствора не должна пре-
вышать 45—50 °C. Соотношение сырья и ферментирующего рас-
твора 1:10. Процесс ферментации длится 5 ч с периодическим
перемешиванием массы каждые 30 мин. По окончании фермен-
тации массу нейтрализуют до слабокислой реакции и начинают
гидродистилляцию. Процессы ферментации и гидродистилля-
ции проводят в одном аппарате вместимостью 3000 л, который
снабжен мешалкой, насадочной колонкой, паровой рубашкой,
барботером острого пара. Коэффициент заполнения аппарата
ферментированной массой ввиду ее вспенивания 0,5. Гидроди-
стилляцию ведут со скоростью гонки 8 % вместимости аппарата
с возвратом дистилляционной воды. Отгоняют 400 % дистиллята
относительно сырья в течение 24—25 ч. Общая продолжитель-
ность процессов гидродистилляции и ферментации 31—32 ч.
Температура дистилляту при декантации первичного масла 50—
60 °C. Приемник-маслоотделитель снабжен охлаждающей ру-
башкой и сетчатым стаканом, в котором на марле удерживается
первичное масло. Дистилляционная вода из маслоотделителя
поступает в колонну жидкостной экстракции с насадкой и сифо-
ном, заполненную петролейным эфиром, в которой экстраги-
руется вторичное эфирное масло. Истощенная дистилляционная
вода проходит водоотделитель, где освобождается от взвешен-
ных капель петролейного эфира, и возвращается в аппарат. Че-
рез каждые 3 ч проводят съем первичного масла, заменяют
марлю и заливают свежий петролейный эфир в колонну жидко-
стной экстракции. Из мисцеллы отгоняют петролейный эфир
вначале под атмосферным давлением, а затем под вакуумом.
Окончательное удаление растворителя достигают испарением из
тонкого слоя на воздухе. Количество вторичного масла состав-
ляет 20—30 % первичного.
Первичное и вторичное масла купажируют и подвергают
дальнейшей обработке. Ирисовое масло содержит воду, неодно-
родно по окраске и запаху. Для придания товарного вида масло
растворяют в очищенном петролейном эфире, мисцеллу сушат
над свежепрокаленным сульфатом натрия, фильтруют, отгоняют
петролейный эфир; масло разливают в кюветы для удаления
остатков растворителя.
Если цвет масла не соответствует техническим условиям, его
подвергают дополнительной очистке. С этой целью масло рас-
творяют в соотношении 1 :2 вначале в этиловом спирте, нагре-
том дО 50 °C, а затем в петролейном эфире. Из полученного
раствора удаляют этиловый спирт и водорастворимые примеси
прибавлением 0,5 объема воды. Смесь взбалтывают и после рас-
слоения сливают нижний водно-спиртовой слой. В отмытую
эфирную мисцеллу небольшими порциями приливают разбав-
ленную соляную кислоту, перемешивают и после отстаивания
сливают окрашенный кислый слой. Повторяют операцию до
173
обесцвечивания мисцеллы. Затем ее промывают до нейтральйой
реакции по метиловому оранжевому, сушат и удаляют петро-
лейный эфир описанным выше способом.-
Применение ирисового масла-коикрета. Его используют в парфюмерии
для приготовления настоев. Ирисовое абсолютное масло применяют в компо-
зициях для изделий высшей парфюмерии.
ГЛАВА 9. ПЕРЕРАБОТКА РОЗЫ СПОСОБОМ
ГИДРОДИСТИЛЛЯЦИИ
Способом гидродистилляции из цветков розы получают розо-
вое эфирное масло эфирномасличные заводы Крымской и дру-
гих южных областей Украинской ССР, Молдавской ССР, Гру-
зинской ССР и Азербайджанской ССР, Краснодарского края.
Розовое эфирное масло представляет собой густую прозрач-
ную жидкость при температуре 30 °C от светло-желтого до тем-
но-желтого цвета, с запахом розы и меда.
Качественные показатели масла должны отвечать следующим требова-
ниям: dgo 0,950—0,990;	1,480—1,510; к. ч. не более 7 мг КОН/г; содер-
жание воды не более 4 %; общее содержание спиртов 75—78 % в расчете
на фенилэтиловый спирт; содержание терпеновых спиртов не менее 8 %; со-
держание стеароптенов 2—7 %.
Промышленный выход розового эфирного масла колеблется
от 0,06 до 0,10 % в зависимости от качества сырья.
Технологическая схема. Она состоит из следующих стадий:
ферментации цветков, гидродистилляции ферментированной
массы и декантации первичного масла, адсорбции вторичного
масла активным углем из дистилляционных вод, экстракции
вторичного масла из насыщенного им угля, дистилляции мис-
целлы вторичного масла, приведения эфирного масла в товар-
ный вид.
Ниже приведена схема производства розового масла.
Ферментация розы
В цветках розы большая часть эфирного масла находится
в связанном состоянии. В процессе ферментации под влиянием
ферментов самого цветка происходит гидролиз р-глюкозидов
компонентов масла и тем самым увеличивается содержание сво-
бодного эфирного масла. Эффективность процесса ферментации
зависит от времени сбора цветков в течение дня.
Ниже приведены содержание масла й характер его измене-
ния в цветках пятой фазы развития четырех промышленных сор-
тов розы в Крыму.
Приведенные ниже данные показывают: в цветках промыш-
ленных сортов розы от 56 до 78 % эфирного масла находится
174
Цветки розы Вода + NaCl Ферменты
I
Ферментация
I
Ферментированная масса	Пар
I
Гидродистилляция
I
Дистиллят
I
Декантация
Первичное масло-сырец
Обе звоживание
Дистилляционная	У голь
вода	активный
I I
------------» Адсорбция -<-—------!
Уголь, насыщенный Диэтиловый эфир
маслом	I
Фильтрация
I
I
Первичное масло
Экстракция
I
Дистилляционная вода Мисцелла
I
Дистилляция
Купажирование
Розовое
эфирное масло
Дистилляционная Мисцелла
вода	концентри-
|	рованная
Диэтиловый
эфир
Этиловый
спирт-
Вакуум-дистилляция
I
-«--------Вторичное
масло
Диэтиловый
эфир
175
	Крымская красная	Мичурин- ка	Фестиваль- ная	Пионерка
Общее содержание эфирного масла в цветках утром, % В том числе	0,1370	0,2284	0,1610	0,2120
свободного	0,0306	0,1000	0,0685	0,0633
связанного (выделяю- щегося при фермента- ции)	0,1064	0,1284	0,0925	0,1487
Доля связанного масла, % к общему содержанию	77,7	56,2	57,5	70,1
Общее содержание эфир- ного масла в цветках днем, % В том числе	0,0984	0,1418	0,1188	0,1436
свободного	0,0213	0,0448	0,0378	0,0351
связанного (выделяю- щегося при фермента- ции)	0,0771	0,6970	0,0810	0,1085
Доля связаииого масла, % к общему содержанию	78,4	68,4	68,2	75,6
Относительное содержание свободного эфирного масла днем, % к показателю утром	69,6	44,8	55,2	55,5
То же, связанного масла	72,5	75,5	87,6	73,0
Снижение общего содержа- ния эфирного масла днем, % к содержанию масла утром В том числе за счет	28,2	37,9	26,2	32,3
свободного масла	6,3	24,2	19,1	13,3
связанного »	21,4	13,7	7,1	19,0
в связанном состоянии;	при ферментации		цветков	утреннего
сбора наименьший прирост свободного масла наблюдается
у сорта Фестивальная, а при ферментации цветков дневного
сбора — у сорта Крымская красная. Доля связанного масла
у сорта Крымская красная сохраняется постоянной в течение
дня, ввиду того что содержание свободного и связанного масел
изменяется в одинаковой мере и днем остается 69,6 % свобод-
ного и 72,5 % связанного масла; в цветках дневного сбора но-
вых сортов розы доля связанного масла повышается. Последнее
объясняется преимущественным уменьшением свободного эфир-
ного масла в дневные часы, которого остается всего 44—55 %
от содержания утром, в то время как содержание связанного
масла снижается только до 73—87 %. Потери эфирного масла
при дневном сборе цветков — пятой фазы составляют 26,2—
37,9 %; у сорта Крымская красная они происходят в основном
за счет связанного масла, у сортов Фестивальная и Мичу-
ринка — за счет свободного масла. Это говорит о том, что даже
при соблюдении оптимальных условий ферментации маслич-
ность ферментированного сырья дневного сбора будет на 26—
38 % меньше, чем сырья утреннего сбора.
Качество эфирного масла после ферментации также зависит
от времени сбора цветков, что видно из данных, приведенных
176
ниже. Дневной сбор дает эфирное масло, не соответствующее
стандарту по содержанию терпеновых спиртов.
	Крымская красная	Мичуринка	Фестиваль- ная	Пионерка
Содержание терпеновых спиртов в эфирном масле, %				
утром	10,6	Н.2	16,2	10,9
днем Выход терпеновых спир- тов из цветков, %	4,0	1,4	6.7	3,2
утром	0,0145	0,0257	0,0260	0,0231
днем	0,0039	0,0020	0,0080	0,0046
Выход терпеновых спиртов из цветков днем, % к пока- зателю утром	26,9	7,7	30,8	19,9
Выход терпеновых спиртов из цветков дневного сбора сорта
Мичуринка уменьшается в 13 раз, сорта Пионерка — в 5 раз.
Фестивальная и Крымская красная — более чем в 3 раза.
Как было показано в главе 1, в сырье розы много цветков
VI фазы развития (перезревших). Для них характерны низкое
содержание и качество эфирного масла, малая активность фер-
ментных систем. Поэтому с увеличением доли цветков шестой
фазы в сырье сокращается прирост эфирного масла при фер-
ментации, ухудшается его качество.
Активность ферментных систем цветка понижается при трав-
мировании тканей лепестков во время сбора и транспортирова-
ния. В этом случае гидролизу подвергается только часть глюко-
зидов, накапливается преимущественно фенилэтиловый спирт.
Гидролиз глюкозидов (автоферментация) начинается на
поле в мешках сборщиков сразу после уборки, продолжается
в таре, в которой сырье доставляют на завод. Продолжитель-
ность периода и условия, в которых находятся цветки перед
производственной ферментацией, отражаются на содержании
свободного и связанного масел, активности ферментной системы
и направленности ее действия во время ферментации. Общей
закономерностью для всех сортов розы является уменьшение
терпеновых соединений в период ферментации. Так, предвари-
тельное хранение в течение 4,5 ч в условиях свободного возду-
хообмена при температуре окружающей среды уменьшает со-
держание свободных терпеновых соединений в ферментирован-
ной массе в 2 раза по сравнению с ферментацией сразу после
сбора.	•
Некоторым сортам роз свойственны биосинтез связанного
эфирного масла (глюкозидов) в первые 3 ч после сбора цветков
и высокая активность ферментов при последующей фермента-
ции. Из отечественных промышленных сортов розы этими свой-
ствами обладают Фестивальная, Пионерка и Мичуринка. За 4 ч
хранения после сбора в цветках сорта Фестивальная образуется
более 40 % связанного масла к общему содержанию в момент
177
сбора, сорта Пионерка — 35 %, Мичуринка— 20 %, Поэтому
предварительное хранение сырья данных сортов повышает со-
держание эфирного масла. ,
Основной промышленный сорт Крымская красная этим свой-
ством не обладает, и за такой же период предварительного хра-
нения содержание масла после ферментации снижается на 30 % •
Способы ферментации. Применяемые в настоящее время спо-
собы ферментации основаны на гидролизе глюкозидов собствен-
ными ферментами цветка. К ним относятся ферментация в воде
при температуре окружающей среды, ферментация в растворе
поваренной соли при температуре окружающей среды, ускорен-
ная тепловая ферментация, ферментация самосогреванием, фер-
ментация в анаэробных условиях. Разрабатывается перспектив-
ный способ с применением ферментных препаратов.
Способ ферментации в растворе поваренной
соли (консервация), предложенный Г. И. Бобылевым, нашел
самое широкое распространение благодаря консервирующим
свойствам соли. Способ не предъявляет повышенных требований
к воде, позволяет использовать воду из открытых водоемов, так
как соль предотвращает брожение. Концентрация соли 16—
20 %. Соотношение цветков и солевого раствора 1 :2. Продол-
жительность ферментации 6—12 ч при температуре окружаю-
щей среды. Обязательное условие — полное погружение цветков
в раствор. Прирост эфирного масла в процессе ферментации
промышленного сырья не менее 40 %. Ионы Na+ и С1_ в неко-
торой мере подавляют активность ферментных систем, вслед-
ствие чего выход эфирного масла после ферментации в солевом
растворе на 6—17 % ниже, чем при ферментации в воде,
а в эфирном масле меньше терпеновых спиртов.
Способ ферментации в воде, предложенный В. А.
Соколом и А. И. Фадеевым, осуществляется при температуре
окружающей среды, при соотношении сырья и воды, равном
1: 2, в течение 6—12 ч. При этом способе предъявляются высо-
кие требования к воде. Для ферментации нельзя брать воду из
открытых водоемов. В обогащенной микрофлорой'воде при фер-
ментации протекают процессы брожения, в результате которых
образуются низкомолекулярные дурнопахнущие кислоты, спирты,
понижающие качество масла. Заводы, обеспеченные качествен-
ной водой, должны предпочитать этот способ, принимая во вни-
мание более высокий выход и качество эфирного масла.
Способ ускоренной тепловой ферментации
предложен Ф. С. Танасиенко, К. Г. Персидской, А. П. Чипигой.
Сущность способа заключается в погружении цветков розы
в солевой раствор или воду, подогретые до 50 °C, и выдержке
в течение 2 ч. Температура массы 43—45 °C. Преимуществом
способа является сокращение периода ферментации. Темпера-
тура жидкости не должна превышать 50 °C, повышение ее до
55 °C способствует инактивации ферментов и понижает выход
178/
эфирного масла на 10—15 %. Ферментация более 2 ч ухудшает
качество эфирного масла, уменьшая содержание терпеновых
спиртов. При длительном хранении ферментируемой массы до
гидродистилляции рекомендуют с целью сохранения качества
эфирного масла быстрый подогрев массы до температуры 70—
80 °C для инактивации ферментов.
Тепловая ферментация в воде повышает содержание эфир-
ного масла в большей мере, чем ферментация в воде при темпе-
ратуре окружающей среды. С целью создания оптимальных ус-
ловий для гидролиза р-глюкозидов в начале процесса и предот-
вращения брожения в последующем А. И. Фадеев рекомендует
добавлять поваренную соль по истечении 1 ч ферментации.
А. П. Чипига и др. для этих целей рекомендуют добавлять
0,025—0,05 % гидрохинона в расчете на массу цветков.
Способ применяется самостоятельно, параллельно с фермен-
тацией при температуре окружающей среды и в сочетании
с ферментацией самосогреванием.
Ферментация самосогреванием заимствована из
болгарской технологии,, осуществляется в мешках из грубой
ткани. Необходимые условия: масса сырья в стандартном мешке
не должна превышать 14—15 кг, температура должна быть не
более 36 °C, продолжительность ферментации 6—9 ч. Процесс
ферментации начинается на плантации. Сырье в мешках нельзя
уплотнять. Поэтому при транспортировании и ферментации
мешки нужно размещать в один ряд. Ввиду того что цветки
внутри и у поверхности мешка находятся в различных темпера-
турных и воздушных условиях, полная ферментация достигается
сочетанием самосогревания (в мешках) с последующей уско-
ренной тепловой ферментацией. Сочетание двух способов обес-
печивает высокий выход масла и повышенное содержание в нем
терпеновых спиртов.	.
Ферментация в анаэробных условиях предло-
жена Н. 3. Якобашвили и др. Способ осуществляется в полиэти-
леновых мешках, пропускающих углекислый газ, который обра-
зуется при дыхании цветков. Мешки герметично закрывают и
выдерживают под навесами в течение 8—12 ч при температуре
20—28 °C.
Способ повышает производственные выходы розового масла
на 30—40 % по сравнению с ферментацией в растворе поварен-
ной соли; обеспечивает хорошее качество масла. Ферментация
в анаэробных условиях широко внедряется в промышленность.
Она применима для переработки розы как методом гидроди-
стилляции, так и методом экстракции.
Ферментация с применением ферментных
препаратов, в качестве которых используются комплексный
препарат целлюлазы и ферментные препараты, полученные на
его основе (Г-10х, Г-15х и др.), является самым перспективным
способом в производстве розового масла.
179
Рис. 38. Технологическая схема ферментации розы в воде и водно-солевом
растворе
Введение в ферментируемую массу дополнительного коли-
чества гидролизующих ферментов указало на то, что в цветках
связанного масла намного больше, чем показано на с. 176, где
приведено содержание связанного масла, выделяющегося в ре-
зультате гидролиза р-глюкозидов р-глюкозидазами самого
цветка. Следовательно, ферментные системы цветка недоста-
точно активны для того, чтобы подвергнуть гидролизу все свя-
занное эфирное масло. Оказывается, что в цветках сорта Крым-
ская красная общее содержание масла не 0,13—0,14 %, а 0,19—
0—21 %, производственный выход может быть повышен до
0,15—0,16 % к массе сырья, содержание терпеновых спиртов
в масле может достигнуть 16 %, т. е. выход терпеновых спиртов
может быть увеличен более чем в 2 раза по сравнению с фер-
ментацией собственными ферментами цветка. Применением раз-
личных ферментных препаратов можно изменять соотношение
терпеновых спиртов в нужном направлении, увеличивая, напри-
мер, содержание в масле нерола или цитронеллола. Ферментный
препарат вводится в ферментируемую массу с температурой ок-
ружающей среды за два часа до гидродистилляции в количестве
0,1 % к массе сырья.
Технологическая схема ферментации розы (рис. 38). Фермен- '
тацию в воде и солевом растворе осуществляют в аппаратах-
ферментаторах типа ЭАКР-9,3 вместимостью 9,3 м3, снабженных ’
лопастными и турбинными мешалками. Количество ферментато-
ров определяют, исходя из производительности завода в день
«пик», способа ферментации и продолжительности приема сырья
в течение 5 ч. Для приема сырья выделяют несколько аппаратов. J
Число их зависит от массы сырья и способа загрузки. Для ме-
ханизированной загрузки аппарата требуется 10 мин, для руч-
ной — 30—35 мин. Линия механизированной загрузки МЗР-10
производительностью 10 т сырья в час включает 6 аппаратов
ЭАКР-9,3 для приема сырья.
Механизированная линия загрузки предусматривает бестар-
ную перевозку сырья и разгрузку его в кузов дозировщика.
180
Цветки розы из самосвала 1 выгружаются в кузов дозировщика
2, подающим транспортером дозировщика перемещаются к блоку
битеров. При вращении битеры равномерно подают сырье на по-
перечный транспортер дозировщика, а затем на наклонный
транспортер 3. Тяжелые механические примеси задерживаются
ловушкой 4, смонтированной между наклонным и раздаточным
5 транспортерами. Раздаточный транспортер установлен над за-
грузочными люками шести приемных аппаратов 6, загрузка ко-
торых производится поочередно с помощью заслонок.
При отсутствии механизированной линии загрузку сырья
производят наклонным транспортером, обслуживающим 2 аппа-
рата, или непосредственно в аппарат. В последнем случае при-
емные аппараты заглубляют.
Приготовление 20 %-ного раствора поваренной соли произ-
водится в специальной емкости 10, в которую загружаются соль
и вода, подается пар. Рассол или вода, подогретые до 50 °C,
в количестве 4—5 м3 подают центробежным насосом 11 в при-
емные аппараты 6. Загрузка сырья в аппарат производится
в количестве 1,8—2,0 т при непрерывном перемешивании. По
окончании загрузки тщательно перемешанная масса насосом
НФ-4 7 перекачивается для завершения процесса ферментации
в ферментаторы 8. Продолжительность процесса ферментации
при температуре 43—44°C 2 ч. Во время ферментации масса
расслаивается. Поэтому перед подачей на гидродистилляцию
производится вновь ее перемешивание с байпасированием с по-
мощью насоса НФ-4 9. Линия ферментации обязательно ком-
плектуется компрессором для устранения пробок сырья в трубо-
проводах для ферментированной массы.
После ферментации в анаэробных условиях сырье смеши-
вается с солевым раствором в приемных аппаратах и направ-
ляется на гидродистилляцию.
Переработка ферментированной массы
Особенности извлечения эфирного масла из сырья. Перера-
ботку ферментированной массы, которая в эфирномасличном
производстве называется гидродистилляцией, осуществляют не-
зависимо от способа ферментации в присутствии поваренной
соли концентрацией в жидкой фазе 20 %. В этом процессе эфир-
ное масло экстрагируется из цветков водой, а затем перего-
няется из разбавленного водного раствора в присутствии соли,
роль которой рассмотрена в главе 4.
В соответствии с требованиями охраны природы из произ-
водства розового масла необходимо исключить поваренную
соль. Количество солевых отходов (кубового остатка) гидроди-
стилляции в 2—3 раза превышает массу сырья. Принимаемые
меры предосторожности не гарантируют окрестности заводов от
засоления почвы. Из-за присутствия соли отходы не находят
181
применения, несмотря на то что содержат много полезных ве-
ществ.
Отказ от соли потребует увеличить количество отгоняемого
дистиллята и довести его до 270—300 % к массе цветков, при
этом сократится на 40 % производительность перегонных аппа-
ратов.
Процесс гидродистилляции проводят в аппаратах периоди-
ческого действия АПР-3000 с низкой скоростью гонки, равной
6 % его объема. Принятый режим характеризуется самыми не-
благоприятными условиями для перегонки эфирного масла и
особенно перегонки терпеновых спиртов. Лабораторные иссле-
дования показывают, что скорость извлечения и выход розового
эфирного масла, его качество повышаются с увеличением ско-
рости гонки. Они подтверждают целесообразность перехода на
режим болгарской технологии гидродистилляции со скоростью
гонки 10—12 %.
В промышленности неоднократно делались попытки пере-
вести гидродистилляцию на непрерывный режим. Переход за-
трудняется созданием аппарата, учитывающего все особенности
переработки розы. Предложенная' в 60-е годы непрерывная ус-
тановка для гидродистилляции розы УНДР с барботажной ко-
лонной уступает АПР-3000 по выходу эфирного масла и надеж-
ности в работе. Условия извлечения эфирного масла на УНДР
противоречат основным требованиям перегонки эфирных масел:
сырье подвергается длительной тепловой обработке (развари-
ванию); первоначальный период извлечения эфирного масла, от
которого зависят его выход и качество, осуществляется в перио-
дическом режиме в подготовительных аппаратах и характери-
зуется чрезвычайно низкой скоростью. Непрерывнодействующая
барботажная колонна фактически применяется для перегонки
эфирного масла, оставшегося после подготовительных аппара-
тов. Вследствие этого УНДР более приемлема для гидродистил-
ляции отходов экстракции розы.
Технологическая схема гидродистилляции розы на АПР-3000
(рис. 39). Смесь ферментированных цветков и рассола подается
по линии из отделения ферментации в загрузочный люк.
АПР-3000 из расчета 500—550 кг цветков розы. Загруженный
аппарат 1 закрывают, подают в рубашку пар давлением не ме-
нее 293 кПа и нагревают содержимое аппарата до кипения в те-
чение 20—30 мин. С появлением, дистиллята из холодильника 2
подают острый пар через барботер и уменьшают подачу пара.
в рубашку. Поступление «глухого» и острого пара регулируют
так, чтобы не допустить увеличения объема массы в аппарате
и даже уменьшить ее на 20—30 %. Отгоняют 150—180 % Ди-
стиллята от массы сырья со скоростью гонки 150—180 л/ч. При
указанной скорости гонки процесс длится 4—4,5 ч. Снижение '
скорости гонки удлиняет процесс, повышает кислотность дистил-
лята и эфирного масла..
182
Рис. 39. Технологическая схема гидродистилляции ферментированной массы
на АПР-3000
По окончании процесса гидродистилляции прекращают по-
дачу «глухого» и острого пара, открывают загрузочный люк,
замеряют объем кубового остатка, берут пробу на анализ отхо-
дов для определения содержания эфирного масла, которое
должно быть не более 0,005 %. Кубовый остаток выгружают че-
рез нижний штуцер, аппарат промывают водой и готовят к сле-
дующему циклу. Общая продолжительность процесса 5 ч — 5 ч
30 мин.
183
Дистиллят, охлажденный до температуры 28—32 °C, посту-
пает в маслоотделитель-флорентину 3, закрытую пломбой. Пер-
вичное масло в количестве 5—10 % от общего выхода застывает
в верхней части маслоотделителя, откуда периодически выби-
рается специальными ложками.
Вторичное эфирное масло, составляющее 90—95 % всей
массы, выделяют адсорбцией в одной — трех индивидуальных
колонках 4 у каждого АПР-3000 или же в установке централи-
зованной сорбции-десорбции. Колонки устанавливают последо-
вательно. Дистилляционную воду из последней колонки у аппа-
ратов по общей линии направляют в контрольный адсорбер 6
цеха, а из него — в канализацию. Степень извлечения эфирного
масла зависит от температуры, скорости прохождения дистилля-
ционной воды и концентрации эфирного масла в воде. Темпера-
тура должна быть не выше 32 °C, скорость движения дистилля-
ционной воды через свободное сечение колонки — не более
0,33 м3/(м2-с), концентрация эфирного масла в воде — не менее
0,03 %. В таких условиях степень извлечения масла 95%.
Процесс адсорбции контролируется качественной реакцией
Розенталлера по окраске пробы дистилляционной воды из по-
следней адсорбционной колонки после добавления к ней не-
скольких капель 0,5 %-ного раствора перманганата калия. В от-
сутствие масла окраска раствора розовая, при наличии — буро-
ватая. После обнаружения «проскока» масла производят смену
колонок: на место первой ставят вторую, на место второй —
третью, на место третьей — колонку со свежим углем. Концен-
трация насьщщнного угля зависит от его марки: БАУ насы-
щается эфирным маслом до 8—12 % к абсолютно сухой массе
угля, СКТ-6А — до 25—30 %. Насыщение угля ориентировочно
определяют по количеству сырья, числу загрузок аппарата. На-
сыщенный эфирным маслом уголь перегружают в емкости 5 со
штуцером внизу, через который периодически сливают стекаю-
щую воду и направляют ее в адсорбер 6. В целях сокращения
потерь и улучшения качества эфирного масла насыщенный
уголь рекомендуют не хранить и сразу направлять на эк-
стракцию.
Экстракция эфирного масла из угля. Экстракция произво-
дится многократным настаиванием диэтиловым эфиром. Число
настаиваний 16—18, иногда больше. Обезвоженный уголь за-
гружают в экстрактор 9 (см. рис. 39) насыпью на обтянутое
мешковиной решетчатое ложное днище или в мешочках вмести-
мостью 2—3 кг угля каждый и заливают диэтиловым эфиром из
сборника 7 так, чтобы уровень его превышал поверхность угля
на 3—5 см. Продолжительность первого настаивания 4 ч, после-
дующих — 2 ч. При первых настаиваниях из угля вытесняется
вода, которую спускают в адсорбер 16 перед сливом мисцеллы
в выпарители периодического действия или сборники мис-
целлы установки непрерывной дистилляции мисцеллы НДС.
184
Диэтиловый эфир, удерживаемый углем, отгоняется острым
паром, поступающим под ложное днище из барботера. Пары
растворителя и воды конденсируются и охлаждаются в холо-
дильнике 8, растворитель отделяется от воды в водоотделителе
17 и возвращается в производство через цеховое хранилище или
сборник, вода поступает в адсорбер 16.
Степень извлечения эфирного масла из угля зависит от пер-
воначальной его концентрации, удерживающая способность
угля около 1 % на абсолютно сухую массу. Поэтому при насы-
щении угля БАУ до концентрации масла 10 % степень извлече-
ния масла составит 90 %, а при насыщении угля СКТ-6А до
30 % степень извлечения масла 96,6 %.
Отгонка растворителя из мисцеллы. Отгонка производится
в две ступени при температуре 45—50 °C; на первой ступени под
атмосферным давлением в аппаратах периодического действия
концентрация мисцеллы повышается от 1—2 до 50—80 %, на
второй ступени под вакуумом отгоняются оставшийся раствори-
тель и вода. Аппараты обогреваются горячей водой.
Пары растворителя, образующиеся в выпарителе (см.
рис. 39) 15, охлаждаются в холодильнике 10, растворитель воз-
вращается в производство. Диэтиловый эфир растворяет при
20 °C 6,5 % воды от своей массы. Поэтому мисцеллы от первых
настаиваний содержат воду. При отгонке растворителя вода
остается в аппарате, концентрация ее превышает предел насы-
щения, избыток отслаивается внизу и спускается в адсорбер 16
перед сливом концентрированной мисцеллы. В процессе экстрак-
ции изменяется состав извлеченного масла. После третьего на-
стаивания повышается кислотность. В связи с этим, начиная
с третьего настаивания, в концентрированной мисцелле опреде-
ляют содержание масла и его кислотное число. Мисцеллы с кис-
лотным числом выше нормы сливают в отдельный сборник 14 и
перед вакуум-обработкой подвергают нейтрализации анионитом
АБ-17 или 10 %-ным раствором бикарбоната натрия. Качество
масла выше при использовании анионита АБ-17.
Отгонку растворителя из концентрированной мисцеллы про-
изводят в вакуум-аппарате 13 небольшой вместимости ВА-50,
ВА-100. Так как концентрированная мисцелла представляет со-
бой смесь взаимно растворимых жидкостей, перегонка которой
подчиняется закону Рауля, вакуум- перегонный аппарат должен
быть снабжен насадочной колонкой (эффективность около 1 ТТ)
с целью сокращения потерь эфирного масла с отгоняющимся
растворителем.
Процесс проводят под давлением 13—16 кПа двумя спосо-
бами: растворитель отгоняют из мисцеллы в толстом слое и
в распыленном состоянии. По первому способу коэффициент
заполнения аппарата не должен превышать 0,65. По второму
способу концентрированная мисцелла впрыскивается в предва-
рительно нагретый аппарат, находящийся под вакуумом. Это
185
Рис. 40. Схема установки централизованной сорбции-десорбции розового
эфирного масла (УСД)
сокращает в 1,5 раза время обработки масла под вакуумом и
повышает более чем в 2 раза содержание в его составе легколе-
тучих компонентов.
Последние порции растворителя и вода удаляются из масла
азеотропной дистилляцией. Для этого в аппарат в конце про-
цесса вводят этиловый спирт из расчета 0,1 л на 1 кг эфирного
масла в загруженной мисцелле. Вакуум-перегонный аппарат
комплектуется холодильником 11 и вакуум-приемником 12.
Процесс вакуум-обработки контролируется показателем пре-
ломления и влажностью эфирного масла. При соответствии ука-
занных показателей установленным нормам вторичное розовое
масло сливают из аппарата через тампон из ваты и марли или
через складчатый фильтр в тарированную емкость, взвешивают
и направляют на купаж с первичным маслом.
Извлечение вторичного розового масла из дистилляционных
вод на установке централизованной сорбции-десорбции (УСД).
Это обеспечивает повышение выхода и качества эфирного
масла, производительности труда и культуры производства.
УСД (рис. 40) состоит из четырех рабочих и одного контроль-
ного адсорберов-экстракторов с комплектующим вспомогатель-
186
ным оборудованием. Рабочие адсорберы закольцованы таким
образом, что дистилляционная вода может перемещаться после-
довательно из первого до четвертого адсорбера и из четвертого
в первый. Производительность установки по дистилляционной
воде равна 2500 л/ч.
УСД работает следующим образом: дистилляционная вода
от всех маслоотделителей (флорентин) цеха гидродистилляции
поступает в общую линию и направляется в напорную емкость
3, а из нее через ротаметр 10 — на адсорбцию, проходит после-
довательно сверху вниз три рабочих адсорбера-экстрактора 1,
а затем — контрольный адсорбер 7. Отработанная дистилляци-
онная вода обычно сливается в канализацию. Ее можно исполь-
зовать для ферментации и гидродистилляции при условии сни-
жения кислотности.
«Проскок» масла в дистилляционной воде, вытекающей из
третьего адсорбера, свидетельствует о насыщении угля в первом
адсорбере. При обнаружении «проскока» подачу дистилляцион-
ной воды переключают с первого на второй адсорбер, вода про-
ходит из второго в третий и затем в четвертый адсорбер со све-
жим углем до насыщения его во втором адсорбере и т. д. Из
первого адсорбера с углем, насыщенным маслом, сливают в те-
чение 2—3 ч дистилляционную воду через смотровой фонарь 8
в контрольный адсорбер 7, аппарат заполняют диэтиловым эфи-
ром выше уровня угля с помощью насоса 9 и приступают к эк-
стракции масла. При обработке угля в течение сезона экстрак-
цию масла не доводят до конца, ограничиваются тремя-четырьмя
настаиваниями с циркуляцией мисцеллы, осуществляемой насо-
сом 9. При этом извлекается 80—90 % эфирного масла от об-
щего выхода. Полное извлечение масла производят по оконча-
нии сезона путем многократного настаивания.
Полученную мисцеллу концентрацией до 3 % тем же насо-
сом передают в сборник или непосредственно в выпарной аппа-
рат. Воду, вытесняемую из угля растворителем, направляют
в контрольный адсорбер 7.
После слива последней мисцеллы отгоняют паром раствори-
тель, удерживаемый углем, на холодильник 2. Дистиллят на-
правляют через смотровой фонарь 4 в водоотделитель 5, от-
деляют диэтиловый эфир, который возвращают в оборотную
емкость растворителя 6, от воды, направляемой далее в кон-
трольный адсорбер 7. После отгонки растворителя аппарат ох-
лаждают и подключают к линии адсорбции взамен адсорбера
с насыщенным маслом углем.
При концентрации эфирного масла в дистилляционной воде
не менее 0,03 % степень извлечения его составляет 95 %, что
на 9,5 % больше, чем при раздельной адсорбции и экстракции,
описанных выше. УСД сокращает расход растворителя на 2 %,
затраты труда — на 50 % и в несколько раз сокращает массу
угля, необходимого для переработки розы.
187
Мисцша
Рис. 41. Схема непрерывной дистилляции мисцеллы розового эфирного масла в диэтиловом эфире (НДС)
Дистилляция мисцеллы на установке непрерывного действия
НДС. Дистилляция осуществляется в две ступени: на первой
ступени мисцелла упаривается при атмосферном давлении до
концентрации 30—80 % в течение 1—2 мин в аппарате непре-
рывного действия, на второй ступени в вакуум-аппарате перио-
дического действия отгоняется оставшийся растворитель. Перед
дистилляцией проводится нейтрализация кислот. Производи-
тельность НДС по мисцелле 500 л/ч.
Схема установки представлена на рис. 41. Мисцеллу, полу-
ченную при экстракции насыщенного маслом угля, закачивают
в напорную емкость 1 установки, из которой она самотеком че-
рез ротаметр 2 поступает в одну из анионитовых колонок 3 и
далее в сборник нейтрализованной мисцеллы 20. Из сборника
плунжерным насосом 19 через фильтр 18 и счетчик 5 мисцеллу
подают на первую ступень дистилляции в пленочный двухсек-
ционный дистиллятор 7, обогреваемый горячей водой темпера-
турой 80—85 °C из теплового контура (аппарат для подогрева
воды 11 с центробежным насосом 12). Концентрированная мис-
целла из куба дистиллятора засасывается в вакуум-аппарат 15
с холодильником 14 и приемником 13 для полной отгонки рас-
творителя. Вакуум-аппарат работает под давлением 20,0—
26,7 кПа, обогревается водой температурой 55—60 °C, которая
поступает из теплового контура через теплообменник 16, пони-
жающий ее температуру. Конденсация паров, охлаждение рас-
творителя осуществляются в холодильниках 6 и 14. Отогнанный
растворитель собирается в оборотной емкости 21 с дефлегмато-
ром, на который закольцованы все емкости с мисцеллой.
Подача воды к аппаратам установки осуществляется от кол-
лектора 17. Для регенерации анионита установка комплектуется
аппаратом с мешалкой 8 для приготовления щелочного рас-
твора, мерником 9 для щелочного раствора с ротаметром 4 и
мерником 10 для чистого эфира.
Приведение эфирного масла в товарный вид
Обработка первичного масла. Чистое первичное розовое
масло представляет собой полутвердую массу светло-желтого
цвета.
В масле, снимаемом с маслоотделителей, обычно много воды
и грязи, придающих ему серый цвет; иногда оно окрашено в зе-
леный цвет нерастворимыми в воде солями меди, образующи-
мися при разрушении внутренних покрытий медных маслоотде-
лителей. Воду и грязь выделяют из масла нагреванием на водя-
ной бане до 50—60 °C и отстаиванием при данной температуре
в течение 1 ч. При этом разрушается эмульсия вода — масло, и
вода вместе с грязью оседает на дно. Расслоившуюся массу
охлаждают до комнатной температуры и' снимают застывшее
первичное' масло. Отстоявшую воду и грязь с остатками масла
189
экстрагируют диэтиловым эфиром, полученную мисцеллу филь-
труют, отгоняют из нее растворитель и объединяют эфирное
масло с основной массой.
Если очистки отстаиванием недостаточно, масло растворяют
в диэтиловом эфире, мисцеллу фильтруют через складчатый
фильтр, отгоняют из нее растворитель под вакуумом.
Соли меди удаляются из масла при взаимодействии их с со-
ляной кислотой, при котором образуется растворимая в воде
хлорная медь. Для этого очищенное отстаиванием масло рас-
творяют в диэтиловом эфире, к мисцелле прибавляют по объему
30 % 3 %-ного раствора соляной кислоты и тщательно переме-
шивают. После отстаивания декантируют верхний слой обесцве-
ченной мисцеллы и промывают ее несколько раз водой, а еще
лучше — 20 %-ным раствором поваренной соли до исчезновения
кислой реакции на лакмус и загружают в вакуум-аппарат.
После отгонки растворителя первичное масло охлаждают до
35 °C, сливают в тарированную емкость, взвешивают и хранят
в ней до купажирования со вторичным маслом.
Купажирование первичного и вторичного масел. Купажиро-
вание производят с учетом их соотношения в производстве и
требований к качеству розового масла. Количество первичного
масла в смеси составляет 5—10 %. Купаж рекомендуется про-
водить большими партиями или одной партией с целью получе-
ния однородного по составу масла.
Применение розового эфирного масла. Розовое эфирное масло широко
используют в композициях для духов и одеколонов, в отдушках для косме-
тических изделий, мыла, дезодорантов, в кондитерском производстве и вино-
делии, в медицине.
ГЛАВА 10. ПЕРЕРАБОТКА ЭФИРНОМАСЛИЧНОГО СЫРЬЯ
МЕТОДОМ ЭКСТРАКЦИИ
Принципиальная технологическая схема переработки сырья
методом экстракции включает процессы экстракции, дистилля-
ции мисцеллы и выделения абсолютного масла из конкрета.
Способы экстрагирования
До недавнего времени эфирномасличное сырье экстрагиро-
вали только способом погружения. Как было показано выше,
этот способ характеризуется высоким отношением растворителя
к сырью и низкой скоростью извлечения экстрагируемых ве-
ществ. Последнее предопределяет малую производительность
оборудования.
В последние годы освоена экстракция эфирномасличного
сырья способом орошения, которая показала отличные резуль-
таты при переработке сырья шалфея мускатного и непеты, от-
190
ходов дистилляции шалфея и лаванды и др. Процесс осуще-
ствляется в вертикальном аппарате в противоточных потоках
жидкой и паровой фаз растворителя. Экстрагируемое сырье пе-
ремещается снизу вверх, орошается сверху подогретым раство-
рителем, противотоком к которому движутся пары того же рас-
творителя. Введение в зону экстракции потока паров раствори-
теля обеспечивает равномерное распределение жидкой фазы по
сечению аппарата и турбулизацию потоков на границе раз-
дела фаз.
Процесс осуществляется по замкнутому циклу при темпера-
туре 45—50 °C, при соотношении растворителя и сырья (0,5—
2,0); 1 л/кг.
Турбулентный, режим движения жидкой фазы и повышенная
температура интенсифицируют диффузионные процессы, предот-
вращают сорбционные явления. В результате увеличиваются
скорость и степень извлечения экстрагируемых веществ, сокра-
щается продолжительность процесса, повышается в 5—7 раз
удельная производительность экстрактора. По сравнению с эк-
стракцией погружением в аппаратах Гришина—Шешалевича
выход конкрета из соцветий шалфея повышается от 0,82 до
1,48 %, из отходов дистилляции лаванды и шалфея — на 70 %.
Все это свидетельствует о преимуществах экстракции спосо-
бом орошения.
Технологическая оценка экстракционного оборудования
Основная масса сырья перерабатывается на экстракторах не-
прерывного действия, работающих по способу погружения при
противоточном движении сырья и растворителя. К ним отно-
сятся 3 конструкции горизонтальных и 4 конструкции вертикаль-
ных аппаратов. Среди них нет универсального аппарата, при-
годного для переработки любого эфирномасличного сырья.
Этому требованию в большей мере отвечает новый, высоко-
эффективный вертикально-шнековый экстрактор орошения.
Эффективность работы экстракторов, определяемая степенью
и скоростью извлечения конкрета, зависит в основном от по-
верхности контакта твердой и жидкой фаз и от скорости дви-
жения растворителя относительно частиц сырья. Экстракторы
погружения различаются условиями проведения процесса. В об-
щем случае горизонтальные аппараты являются более эффек-
тивными.
Вертикальные колонно-шнековые экстракторы, широко из-
вестные в масло-жировой промышленности, представлены тре-
мя конструкциями аппаратов с диаметром колонн 500 и 850 мм.
Колонно-шнековые аппараты с диаметром колонны 850 мм
системы Гришина—Шешалевича (рис. 42,а), ЭЭУ-2 и НД-500
(рис. 42, б) различаются высотой и способом перемещения
сырья в загрузочной колонне и выгрузкой истощенного сырья.
191
Рис. 42. Колонно-шнековые экстракторы:
а — системы Гришина—Шешалевича; б — НД-500 и ЭЭУ-2.
Экстрактор системы Гришина—Шешалевича. Высота аппа-
рата 4,4 м, рабочий объем 3,5 м3. В загрузочной колонне 1
лопастная мешалка 2 погружает сырье в растворитель; частицы
сырья опускаются вниз и горизонтальным шнеком 3 переда-
ются на вертикальный шнек 5 экстракционной колонны 4. Ис-
тощенное сырье слегка отжимается и выводится из аппарата
лопатками 6, имеющимися в расширенной верхней части экс-
тракционной колонны. Условия экстракции характеризуются
низкой скоростью движения растворителя относительно частиц
сырья и, следовательно, малой скоростью извлечения конкрета.
Продолжительность пребывания сырья в аппарате 120—150
мин. При экстракции розы выделяется 16 % клеточного сока
относительно массы сырья.
На аппаратах Гришина—Шешалевича перерабатывают ро-
зу, шалфей мускатный и отходы шалфея после перегонки с па-
«	' ром эфирного масла производительностью 200—250 кг/ч и ду-
бовый мох.
Экстрактор НД-500 (см. рис. 42, б). Он имеет два верти-
кальных шнека 1, 3 и горизонтальный 2, которые перемещают
сырье в плотной массе в течение всего процесса. При этом ча-
стицы сырья блокируют поверхность друг друга, затрудняется
контакт сырья и растворителя, снижается скорость массооб-
менных процессов, создаются условия для протекания сорбци-
192
онных явлений и вытеснения клеточного сока, количество ко-
торого достигает 30 % массы сырья розы, и еще большего
сокращения поверхности массообмена благодаря обильному
смачиванию частиц соком.
Продолжительность пребывания сырья в аппаратах не пре-
вышает 60 мин и изменяется в зависимости от производитель-
ности, которая поддерживается в пределах 500—800 кг/ч. Ап-
парат применяют для переработки розы и азалеи.
Экстрактор ЭЭУ-2. Устроен аналогично экстрактору НД-500.
Высота экстракционной колонны 8,36 м, рабочий объем 9,2 м3,
производительность 320 кг/ч. Аппарат характеризуется самой
низкой скоростью извлечения конкрета. По рабочему объему
он превосходит аппарат Гришина — Шешалевича в 2,6 раза,
а по производительности — всего на 70 кг/ч. Поэтому продол-
жительность нахождения сырья в экстракторе ЭЭУ-2 в 2 раза
больше. На нем перерабатывают только розу.
Горизонтальные экстракторы. В отличие от вертикальных
эти экстракторы обеспечивают хороший контакт сырья с рас-
творителем на протяжении всего процесса экстракции благо-
даря перемешиванию; клеточный сок выделяется главным об-
разом при отжиме отходов на выходе их из экстрактора в ко-
личестве, значительно меньшем, чем в вертикальных аппаратах.
Горизонтальные экстракторы создавались параллельно с
вертикальными, первый из них был предложен в 1958 г. инж.
В. В. Введенским.
Горизонтальный ротационно-шнековый экстрактор Введен-
ского (рис. 43, а). Рабочий объем 0,7 м3. Производительность
625—830 кг/ч. По сравнению с другими экстракторами данный
аппарат обеспечивает наибольшую поверхность контакта твер-
дой и жидкой фаз и скорость движения растворителя, осо-
бенно при перемещении сырья из одной секции в другую; не
травмирует ткани сырья в процессе экстракции; клеточный сок
выделяется только в отжимном шнеке и не блокирует поверх-
ность частиц сырья; продолжительность экстракции составляет
30,—40 мин. Однако в силу конструктивных особенностей аппа-
рат может быть использован только для переработки азалеи
и розы и неприменим для более грубого сырья (шалфей, ду-
бовый мох и др.). Из всех аппаратов он выделяется сложно-
стью конструкции.
Горизонтально-шнековый экстрактор Попутненского завода
(рис. 43,6). Длина одной секции 5 м, диаметр 520 мм. Рабочий
объем аппарата 3,7 м3. Экстрактор отличается простотой кон-
струкции, хорош для грубого сырья, приемлем для экстракции
в изменяющемся тепловом режиме, но характеризуется низ-
ким коэффициентом заполнения шнеков (0,6) и более низкой
по сравнению с предшествующим аппаратом скоростью движе-
ния растворителя. Продолжительность пребывания сырья в ап-
парате 2 ч.
7 Заказ № 1340 ,	193
Рис. 43. Горизонтальные экстракторы:
а — системы Введенского: 1 — корпус; 2 — ротор; 3 — перегороди и между секциями; 4 —
ситчатые лопасти; 5 — коллектор клеточного сока;. 6 — фильтрующая перегородка; 7 —
кнсцеллосбориик; 8 — загрузочное устройство; 9 — шнек с эксцентричными витками;
10 —в разгрузочное устройство; б — системы ПопутненскОго завода: 1 — горизонтальные
секции со шиекамн; 2 — устройство для отвода мисцеллы; 3 — загрузочное устройство;
4 — разгрузочный шнек; в — ЭНГ-М1 7вёрхНяй секция; 2, 6 —лопастные подъемники;
3 • нижняя секция; 4 •*- загрузочное устройство; 5 —.шнек .отжима
Аппарат рекомендован для экстракции свежих соцветий
шалфея мускатного и отходов после выделения эфирного масла,
отходов табачного производства й соцветий табака; приемлем
для всех видов сырья.
Экстрактор ЭНГ-М (рис. 43, в). Он создан во ВНИИЭМК.
Это последняя модель экстрактора погружения. Рабочий объем
его 3,2 м3. Предназначен для двухступенчатой экстракции в раз-
личных тепловых и временных режимах с отделением мисцел-
лы после первой ступени. Однако аппарат обладает такими су-
щественными недостатками, как малый коэффициент заполне-
ния шнеков (0,6) и смачивание водой сырья в сепараторе
перед экстракцией. Вследствие этого он имеет низкую произво-
дительность, несмотря на большие размеры. Удовлетворитель-
ная степень извлечения конкрета достигается только при про-
изводительности не выше 450 кг/ч.
Экстрактор орошения РЗ-ЭОА-З (рис. 44). Предложен
В. А. Шляпниковым. Экстракция осуществляется при повышен-
ной температуре, в эффективных гидродинамических условиях,
в противотоке жидкой и паровой фаз растворителя. В основу
экстрактора орошения положен гравитационный принцип
падающих пленок. Сырье движется снизу вверх, жидкий раство-
ритель, подогретый до 50—60 °C, подается через верхний по-
лый перфорированный виток шнека и стекает вниз по поверх-
ности частиц сырья в виде тонкой пленки навстречу газообраз-
ному растворителю, который поступает через перфорированную
полую нижнюю часть вала шнека колонны. Частично конден-
сируясь в зоне экстракции, пары растворителя поднимаются
вверх — в зону конденсации — и возвращаются в зону экстрак-
ции в жидком виде. Такой прием подачи растворителя способ-
ствует равномерному распределению его по сечению колонны,
турбулизации жидкости в пленке и дополнительному образо-
ванию пленки растворителя на поверхности частиц сырья по-
сле конденсации паров.
Проэкстрагированное сырье на выходе из аппарата посту-
пает в отжимной шнек с перфорированной задней стенкой, че-
рез которую отводятся отжатая мисцелла и клеточный сок.
В отжатых отходах содержится 6—8.% растворителя. Мис-
целла выводится из экстрактора через отстойник.
В экстракторе орошения в отличие от всех предшествующих
созданы все условия для интенсификации диффузионных про-
цессов. Это обеспечивает повышение выхода конкрета шалфея
мускатного на 80 % относительно выхода на экстракторе Гри-
шина—Шешалевича.
На экстракторе орошения перерабатывают сырье шалфея
мускатного и отходы после извлечения эфирного масла водя-
ным паром, отходы лаванды, непету, табак, фиалку, тысяче-
листник и др. Производительность по шалфею мускатному
2,2 т/ч.
7*	195
АПСЕЛЕ
Техническая характеристика экстрактора РЗ-ЭОА-З
Размер колонны, мм
высота	7950
диаметр	710
Объем м3
рабочий	2,70
экстракционной зоны	2,20
Доля экстракционной зоны в полном объеме, %	81,5
Диаметр шнека колонны, мм	640
Шаг шнека колонны, мм	400
Диаметр отверстий в витках шнека	колонны,	мм	16
Частота вращения шнека, с-1
колонны	0,07—0,30
загрузочного	1,23
отжимного	0,28—1,30
Установленная мощность, кВт	22,5
Экстракторы периодического действия. Применяют для ма-
лотоннажного сырья. Процесс осуществляется путем двух-трех-
кратного настаивания, считая промывку. Аппараты различа-
ются способом загрузки. Сырье загружают насыпью на ложное
решетчатое дно либо в вынимающуюся корзину с решет-
чатым дном и сплошными стенками, прилегающими к корпусу
аппарата, либо на сетки со сплошными обечайками высотой
12—20 см, которые насаживают на общий стержень, образу-
ющий с ними легковынимающуюся кассету. Последний способ
предотвращает слеживание сырья и обеспечивает лучшие по-
сравнению с другими условия экстракции. Для интенсификации
процесса экстракции рекомендуют проводить циркуляцию мис-
целлы.
Дистилляция мисцеллы. Концентрация конкрета в мисцелле
колеблется от 0,06 до 1,0 % в зависимости от вида сырья и
конструкции экстрактора. Растворитель отгоняется в две сту-
пени на аппаратах периодического и непрерывного действия,
так же как в производстве розового эфирного масла. Процесс
подчиняется закону Рауля, согласно которому парциальное дав-
ление, а следовательно, и содержание летучих веществ кон-
крета в паровой фазе повышается с увеличением молярной
доли их в растворе. На первой ступени концентрация их в жид-
кой фазе низка, и при отсутствии механического уноса мис-
целлы потери летучих душистых веществ с отгоняемым раство-
рителем практически не наблюдаются.
Процесс протекает при давлении, близком к атмосферному,
и температуре кипения растворителя; концентрация мисцелл
повышается до 20—30 % в аппаратах периодического дейст-
вия и от 8 до 90 % — в непрерывнодействующих.
Укрепление мисцелл на первой ступени в аппаратах перио-
дического действия характеризуется длительностью, большими
потерями растворителя и снижением качества конкрета вслед-
ствие химических изменений его компонентов при тепловом воз-
действии.
197
Рис. 45. Схема непрерывной дистил-
ляции мисцеллы на НДК
На второй ступени дис-
тилляции мисцеллы необхо-
дима дефлегмация паров для
обогащения их растворйтелем
как самым летучим компонен-
том смеси с целью предотвра-
щения потерь наиболее ценной
части конкрета.
Для укрепления мисцеллы
применяют несколько кон-
струкций трубчатых дистилля-
торов непрерывного действия.
Из них самым лучшим явля-
ется разработанный во ВНИИ-
ЭМК двухсекционный концен-
тратор НДК 1 (рис. 45) в ком-
плекте с насосом-дозатором 2
емкостью для мисцеллы 3,
двумя керамическими филь-
трами 4, холодильником 5, на-
сосом для перекачки концен-
трированной мисцеллы 9
в сборник 8, подогревателем
воды 6 с насосом 7, обслуживающими тепловой контур. Темпе-
ратура греющей воды 83—90 °C.
Установка работает так же, как НДС, описанная в главе 9.
Продолжительность теплового воздействия на конкрет в труб-
чатых секциях не превышает 2 мин, а в кубе НДК зависит от
периодичности отбора концентрированной мисцеллы на вто-
рую ступень.
Производительность установки по слабой мисцелле 1800—
2000 л/ч, содержание конкрета в концентрированной мисцелле
8—12 %, иногда до 90 %.
На второй ступени производится полная отгонка раствори-
теля под вакуумом в аппаратах периодического действия. Ко-
эффициент заполнения аппарата 0,60—0,65; продолжительность
процесса 2,5—3,0 ч; давление 21,3—26,6 кПа; температура ки-
пения в начале процесса 46—48 °C, в конце — 56—58 °C. Время
завершения процесса устанавливается по температуре жидко-
сти.
За 25—30 мин до окончания, когда температура дости-
гает 54—55 °C, прибавляют этиловый спирт в количестве 0,1 л
на 1 кг конкрета. Спирт образует азеотроп с остатками раство-
рителя и способствует окончательному удалению его из кон-
крета.
Азеотропная дистилляция со спиртом может быть заменена
барботированием инертным газом, например диоксидом угле-
рода или азотом.
198
Выделение абсолютного масла из конкрета
Выделение абсолютного масла из конкрета основано на раз-
личной растворимости компонентов абсолю и восков в этило-
вом спирте высокой концентрации при пониженной темпера-
туре либо в разбавленном спирте при температуре окружаю-
щей среды. Оно производится несколькими способами.
Первый способ. Конкрет (рис. 46) в реакционном аппарате
1 растворяют в 96%-ном этиловом спирте в соотношении 1 кг:
:8 л в течение 10—12 ч с перемешиванием при температуре
42—45 °C. Полученную гелеобразную массу перегружают ваку-
умом в кристаллизатор с мешалкой 2, в рубашке которого
циркулирует рассол температурой —14ч—17 °C. Кристаллиза-
ция восков (вымораживание) длится 6—7 ч при перемешива-
нии с 10—15-минутными паузами через каждые 30 мин. По
окончании кристаллизации массу самотеком спускают на нутч-
фильтр 3, охлаждаемый рассолом, где в течение 9 ч при тем-
пературе кристаллизации —14ч—17 °C производится фильтра-
ция спиртовой мисцеллы абсолютного масла под давлением
21,3—26,6 кПа.
Во время фильтрации следят за состоянием массы на филь-
тре, появляющиеся трещины замазывают с помощью лопатки
во избежание потерь вакуума и спиртовой мисцеллы абсолю
с восками. Воски, выделяемые при фильтрации, растворяют
в соотношении 1 кг: 4 л в 96,5 %-ном этиловом спирте с до-
бавлением к нему спирта, бывшего в употреблении. Растворе-
ние восков производят не менее 3 раз. При содержании аб-
солю, превышающем 0,5 %, растворение восков продолжают.
Из полученной мисцеллы (фильтрата) в вакуум-аппарате 4
с холодильником 5 и приемником 6 отгоняют этиловый спирт
под давлением 5—13,3 кПа и при температуре жидкости от 42
до 44 °C в начале процесса до 58—59 °C — в конце. По мере
отгонки спирта в аппарат догружают мисцеллы после раство-
рения вторых и третьих восков.
Этим достигается одновре-
менно купажирование абсолю,
так как состав его изменяется
в процессе экстракции спиртом
ввиду различной скорости из-
влечения отдельных компонен-
тов из смеси с восками. Из об-
работанных восков отгоняют
этиловый спирт в режиме ди-
стилляции спиртовой мисцеллы
абсолю. Количество спирта
превышает сухую массу восков.
Отгоняемый спирт (БУ)
имеет пониженную концентра-
Рис. 46. Периодическая схема вы-
деления абсолютного масла из кон-
крета
199
цию, содержит компоненты, входящие в состав петролейного
эфира или бензина. Снижение концентрации спирта происхо-
дит за счет потерь безводного спирта при фильтрации и ва-
куум-дистилляции. «Узкое место» схемы — фильтрация, кото-
рая проходит очень медленно.
Второй способ. Этот способ заимствован из зарубежной тех-
нологии. Французские специалисты считают, что растворение
конкрета при повышенной температуре неблагоприятно отра-
жается на качестве абсолю, и предлагают проводить этот про-
цесс при температуре окружающей среды и интенсивном пере*
мешивании. На это требуется не менее 8 ч. Нерастворившаяся
часть восков имеет вид тонких светлых лепестков и очень
легко отделяется фильтрацией перед охлаждением спиртового
раствора. Фильтрат направляют на охлаждение-кристаллиза-
цию оставшейся части восков. Дальнейшие операции не отли-
чаются от описанных выше.
Кроме устранения нежелательного длительного теплового
воздействия на абсолю такой прием улучшает структуру вос-
ков, кристаллизующихся при охлаждении спиртового раствора,
и значительно сокращает продолжительность фильтрации, а сле-
довательно, и потери спирта. Несмотря на две фильтрации, об-
щее время их меньше в 2 с лишним раза.
Обязательным условием данного способа растворения кон-
крета является высокоэффективное перемешивание.
Третий способ. Этот способ разработан во ВНИИСНДВ.
Он основан на использовании разбавленного этилового спирта
концентрацией 60 %- Способ применим для масел, в которых
мало летучих соединений, растворимых в разбавленном спирте.
Способ используют для выделения абсолю из конкрета и эк-
стракта из отходов шалфея мускатного. Сущность его заключа-
ется в том, что абсолю растворяется в 60%-ном этиловом спир-
те, а воски всплывают и отделяются декантацией. Спиртовую
мисцеллу абсолю укрепляют дистилляцией спирта, при этом
она расслаивается: верхний слой представляет собой абсолю,
нижний — 30%-ный этиловый спирт. После слива нижнего
спиртового слоя производят вакуум-сушку абсолю.
В схеме отсутствует вакуум-фильтрация, она предельно про-
ста. Однако выход масла по этому способу значительно ниже,
чем по первому. Из конкрета мускатного шалфея он соответ-
ственно равен 75 и 83 %. Снижение выхода абсолю на 8 %
происходит почти полностью за счет склареола, одного из це-
левых продуктов переработки шалфея.
Новый способ. Этот способ, принципиально отличающийся
от всех рассмотренных, разработан во ВНИИЭМК Е. С. Ко-
четковым и В. А. Шляпниковым. Способ основан на выделении
абсолю из концентрированных мисцелл конкрета в петролей-
ном эфире или бензине жидкостной экстракцией водным этило-
вым спиртом. Оптимальная концентрация мисцеллы конкрета
200
7—10 %, этилового спирта — 87—90 %, соотношение мисцеллы
и спирта 1: 1. Способ имеет следующие преимущества: устра-
няет стадию вакуум-обработки концентрированных мисцелл
конкрета; увеличивает выход абсолю шалфея на 6,5 %, таба-
ка— на 8 %, отходов лаванды — на 18 % за счет снижения
потерь с восками; повышает качество абсолю за счет ликвида-
ции потерь с отгоняющимся растворителем при вакуум-обра-
ботке мисцеллы конкрета; уменьшает на 28—47 % расход эти-
лового спирта; процесс осуществляется в непрерывном режиме,
что в 8—10 раз сокращает время, необходимое для получения
абсолю; производство абсолю совмещается во времени с пере-
работкой сырья, т. е. устраняется хранение конкрета.
Технологическая схема состоит из стадий жидкостной эк-
стракции абсолю, вакуум-дистилляции спиртовой мисцеллы аб-
солю, дистилляции мисцеллы восков в петролейном эфире или
бензине, регенерации растворителей из смеси и осуществля-
ется на установке непрерывного действия производительностью
1,6—2,8 кг абсолютного масла в час (рис. 47).
Установка работает следующим образом. Из сборника 19
с помощью насоса 18 через ротаметр 16 в верхнюю часть эк-
страктора 1 ниже зоны отстаивания мисцеллы восков посту-
пает 90%-ный этиловый спирт, охлажденный до —5ч—7 °C.
Из сборника 20 насосом 17 через ротаметр 15 в нижнюю часть
экстрактора, выше зоны отстаивания спиртовой мисцеллы аб-
солю, подают концентрированную мисцеллу конкрета. Истощен-
ная мисцелла восков отводится из верхней части экстрактора
в сборник 11, а из него через ротаметр 10 направляется на ди-
стилляцию растворителя в вакуум-перегонный аппарат 7, уком-
плектованный холодильником 8 и приемником 9. Спиртовая
мисцелла абсолю через охлаждаемый рассолом сифон 2, под-
держивающий уровень жидкости в экстракторе, направляется
в сборник 3 с охлаждаемой рубашкой для кристаллизации ос-
тавшихся восков (3—5 % к абсолю). Затем поступает на один
из фильтров 14 также с охлаждением и далее через ротаметр
13 и теплообменник 4 — в дистиллятор непрерывного действия
5 с холодильником 6 и приемником 12. Абсолютное масло пе-
риодически сливается из куба дистиллятора 5, воски — из ап-
парата 7.
Основным аппаратом установки является, жидкостный про-
тивоточный экстрактор РЗ-ЭЖА, состоящий из экстракционной
колонны дифференциально-контактного типа из стекла, верх-
ней отстойной камеры истощенной мисцеллы восков и нижней
отстойной камеры спиртовой мисцеллы абсолю со змеевиком
для охлаждающего рассола температурой —16ч	17 °C. Ос-
новным рабочим органом экстрактора являются струйно-на-
правленные насадки из нержавеющей стали. Мисцелла кон-
крета и этиловый спирт на выходе из конфузорных сопл стал-
киваются в виде струй, за счет чего происходят многократное
201
Рис. 47. Схема непрерывной жидкостной экстракции абсолютного масла из концентрированных мисцелл конкрета
диспергирование фаз и непрерывное истощение абсолютным
маслом мисцеллы конкрета, поднимающейся снизу вверх.
Насыщение спиртового раствора абсолютным маслом протекает
в противоположном направлении.
Техническая характеристика жидкостного экстрактора РЗ-ЭЖА
Размеры экстракционной колонны, мм
высота	4000
диаметр	120
Количество контактных устройств	25
Размеры конфузорных сопл, мм
высота	20
диаметр на	входе	фазы	18
диаметр на	выходе	фазы	7
Размеры отстойных камер, мм
высота	500
диаметр	250
Способ отличается высокой степенью извлечения абсолют-
ного масла, равной 96,3—98,9 %.
Производство конкрета и абсолютного масла розы
Наша страна занимает первое место в мире по производ-
ству конкрета и абсолютного масла розы. Оно сосредоточено
на заводах Крымской области и Краснодарского края.
Выход конкрета составляет 0,18—0,25 %. Он представляет
собой мазе- или воскообразную массу с запахом розы оран-
жевого или коричневого цвета, изменяющегося при хранении
до желтого или желто-зеленого. В конкрете розы должно быть
не менее 50 % абсолю и не менее 4 % веществ, летучих с па-
ром; содержание петролейного эфира не допускается; к. ч. не
выше 15 мг КОН/г.
Выход абсолютного розового масла к сырью колеблется
в пределах 0,09—0,13 %. Оно представляет собой вязкую жид-
кость красно-коричневого цвета с запахом розы. В его состав
входят от 35 до 65 % летучих с водяным паром веществ, пред-
ставленных кислородсодержащими компонентами розового
эфирного масла, и нелетучие смолистые вещества неизучен-
ного строения, обладающие фиксирующими свойствами.
Абсолютное розовое масло должно отвечать следующим показателям:
d^ 0,950—0,992; Пд 1,4920—1,5156; к. ч. 10—20 мг КОН/г; э. ч. 25—40 мг
КОН/г; содержание спиртов в расчете на гераниол в масле, освобожденном
от этилового спирта, не менее 50 %; этилового спирта не более 8 %; терпе-
новых спиртов не менее 10 %.
Ферментация розы. Ферментация розы является первой ста-
дией переработки ее любым методом. В период от сбора до эк-
стракции в цветках протекают ферментативные, обменные и
другие процессы. В результате этого изменяются масса и влаж-
ность цветков, содержание и качество конкрета. При благопри-
ятных условиях происходит гидролиз глюкозидов душистых ве-
ществ, летучие вещества не испаряются в воздух и не подвер-
203
гаются химическим изменениям, в цветках повышается содер-
жание эфирного масла и, значит, растет содержание конкрета
и абсолю за счет самых ценных компонентов.
В неблагоприятных условиях эфирного масла теряется боль-
ше, чем образуется. Гидролиз глюкозидов проходит не полно-
стью. Спирты окисляются до кислот. Ненасыщенные соедине-
ния окисляются по месту двойных связей. Резко уменьшается
содержание спиртов, особенно терпеновых. Развивается само-
согревание, и протекают процессы брожения, появляются низ-
комолекулярные спирты, кислоты с резкими неприятными запа-
хами, их сложные эфиры с фруктовым ароматом. При этом
содержание конкрета снижается либо остается на первоначаль-
ном уровне, но состав его изменяется, качество ухудшается.
Количество и качество конкрета, образующегося при фер-
ментации, зависят от времени сбора цветков. Самые высокие
результаты обеспечивают цветки IV и V фаз развития, собран-
ные в утренние часы. Ферментация сырья дневного сбора прак-
тически не дает прироста конкрета.
Ферментация в анаэробных условиях соответ-
ствует в большей степени, чем другие способы, необходимым
требованиям для повышения выхода и качества конкрета. Со-
держание конкрета в цветках розы увеличивается до 0,48 %,
абсолютного масла — до 0,25 %, содержание терпеновых спир-
тов в абсолютном масле-—до 20—30 %. Продолжительность
ферментации 8—16 ч.
Ферментация самосогреванием повышает со-
держание конкрета на 10—12.% за счет абсолютного масла,
качество которого не изменяется.
Оба способа позволяют организованно проводить фермента-
цию, начиная ее на плантации, и обеспечивают стабильные хо-
рошие результаты только при обязательном выполнении реко-
мендаций по массе загрузки сырья в мешки и предотвращению
уплотнения его при транспортировании и ферментации.
Ферментация с продуванием охлажденного
воздуха в розохранилищах типа РХ-12 сохраняет внешний
вид сырья, несколько снижает выходы конкрета и абсолю, из-
меняет качество абсолю за счет уменьшения доли самых ценных
летучих компонентов.
РХ-12 состоит из 10 камер объемом 7 м3, каждая из которых
вмещает 1200 кг сырья. Бункера объединены замкнутой воздуш-
ной линией с воздухоохладителем, в котором циркулирует рас-
сол температурой —5ч—10 °C. Камеры снабжены дистанцион-
ными термометрами. С целью предотвращения самосогревания
сырье, достигшее 30 °C, продувается воздухом температурой 4—
5 °C и относительной влажностью 80—90 % со скоростью 0,7
м/с на свободное сечение камеры и таким образом охлаждается
до 15—25 °C. В последующем температура сырья повышается
на 1 °C в час.
204
Избыток кислорода при продувании воздухом изменяет на-
правленность биохимических процессов в цветке; из терпеновых
спиртов и других ценных компонентов образуются нелетучие
соединения, благодаря чему снижаются выход и качество аб-
солютного масла.
Ферментация при хранении розы насыпью от-
личается преобладанием потерь эфирного масла над гидроли-
зом глюкозидов. Вследствие этого количество его в цветках
уменьшается через 7—8 ч на 10—15 %.
Для снижения потерь самой ценной части конкрета реко-
мендуют хранить розу в прохладных помещениях или на спе-
циальных бетонных площадках с навесом слоем не более 30 см
с периодическим перелопачиванием и обрызгиванием водой для
снижения температуры и предотвращения самосогревания.
Технологическая схема экстракции. Розу экстрагируют спо-
собом погружения в аппаратах Гришина — Шешалевича, НД-
500, ЭЭУ-2, ЭНГ и ЭНГ-М. Разрабатывается технологический
режим экстракции розы способом орошения на установке РЗ-
ЭОА-3 и двухступенчатой экстракции * на колонно-шнековых
аппаратах, укомплектованных предэкстрактором для первой
ступени.
Экстракция на ЭНГ-М (рис. 48) осуществляется в различ-
ных режимах: при температуре окружающей среды и в усло-
виях изменяющейся температуры с постепенным повышением
ее к концу процесса до 50 °C (режим назван температурно-сту-
пенчатой экстракцией). Выход конкрета по второму режиму по-
вышается на 10—30 % в зависимости от качества сырья, ап-
паратурное оформление процесса не изменяется. Обычная ус-
тановка дополняется только теплообменником для подогрева
растворителя (поз. 7).
Розу, ферментированную или свежую, наклонным транспор-
тером 1 подают в сепарационное устройство экстрактора 2 для
выделения из нее камней и металлических предметов, затем —
в загрузочное устройство для погружения в растворитель и по-
дачи в нижнюю секцию экстрактора. Цветки перемещаются
вдоль нижней секции, в конце ее первым лопастным подъем-
ником перегружаются в верхнюю секцию и одновременно от-
деляются от большей части мисцеллы, которая стекает в ниж-
нюю секцию. Из верхней секции истощенное сырье поступает
во второй лопастный подъемник, промывается в нем свежим
растворителем и перегружается в отжимное устройство для
отделения слабой мисцеллы, а из него — в испаритель 24.
Растворитель подают из напорной емкости 8 через ротаметр
9. Для экстракции с повышенной температурой его подогревают
в теплообменнике 7. Для конденсации образующихся паров
растворителя служит холодильник 3. Растворитель движется
* А. с. 341831 (СССР).—Б. И., 1972, № 19.
205

противотоком к сырью. Мисцелла отводится из отстойника, сое-
диненного с загрузочным устройством, в сборник мисцеллы 22;
выделившийся клеточный сок и вода — в смеситель отходов 28,
куда поступает из водоотделителя 23 клеточный сок с содер-
жанием масла до 0,045 %, выделяющийся из истощенного сырья
в отжимном устройстве при отжиме слабой мисцеллы. В испа-
рителе 24 водяным паром из отходов отгоняется растворитель,
пары воды и растворителя поступают в холодильник 26. От
образовавшегося дистиллята в водоотделителе 25 с обратным
холодильником 27 отделяется растворитель, который сливается
в сборник 35 и из него возвращается в производство насосом
34.
Вода с содержанием эфирного масла около 0,03 % направ-
ляется в смеситель отходов 28. Отходы после регенерации раст-
ворителя с содержанием эфирного масла не менее 0,03 %,
а также клеточный сок и конденсат пара, отжимаемые в раз-
грузочном устройстве испарителя, поступают в смеситель 28.
Мисцелла из сборника 22 насосом 21 через фильтр грубой очи-
стки 20 закачивается в сборник очищенной мисцеллы 19, а из
него насосом 18 через керамический фильтр тонкой очистки
4 — на дистиллятор 5 установки НДК с холодильником 6, по-
догревателем воды 14, насосом теплового контура 13, насосом
концентрированной мисцеллы 17, сборником концентрирован-
ной мисцеллы 16. Концентрированная мисцелла с содержанием
конкрета 8—12 % из сборника 16 засасывается в вакуум-ап-
парат 12, включенный в тепловой контур НДК через теплооб-
менник 15, понижающий температуру греющей воды и укомп-
лектованный холодильником 10 и приемником И. В конце про-
цесса в аппарат 12 загружают этиловый спирт. Растворитель,
отогнанный на НДК в вакуум-аппарате, сливается в сборник
растворителя 35. По окончании процесса отгонки растворителя
конкрет охлаждают до 35 °C, сливают в переносные емкости,
взвешивают и переносят в стационарные емкости, в которых
хранят его до выделения абсолютного масла. Абсолютное масло
получают обычно по первому способу.
В смеситель отходов 28 погружают поваренную соль и воду
в требуемом количестве и насосом 38 перекачивают в одну из
подготовительных емкостей 29 УНДР, разваривают их и на-
сосом 37 подают на барботажную колонну 30. Дистиллят, об-
разующийся в холодильниках 31 и 32 при конденсации смеси
паров воды и эфирного масла, проходит последовательно во-
доотделитель 33 (из 32), два адсорбера 36 и сливается в ка-
нализацию. Эфирное масло из угля извлекают описанным выше
способом. Эфирное масло их отходов экстракции имеет по-
ниженное качество и ценится дешевле.
Применение конкрета и абсолютного масла розы. Конкрет в целом виде
находит ограниченное применение, в основном для приготовления настоев.
Абсолютное масло вводится в композиции н отдушки.
207
Производство конкрета
и абсолютного масла шалфея мускатного
Конкрет и абсолютное масло шалфея мускатного вырабаты-
вают на заводах Крыма и Краснодарского края.
Выход конкрета составляет 0,65—1,0 %, абсолютного мас-
ла—0,5—0,85 %.
Конкрет представляет собой воскообразную массу желтова-
то-зеленого цвета с приятным, характерным для шалфея запа-
хом. В конкрете не должно быть влаги и растворителя; содер-
жание сложных эфиров должно быть не менее 10 %, летучих
веществ — не менее 3 %, абсолютного масла — не менее 70 %.
Абсолютное масло мускатного шалфея имеет вид аморфной,
мазеобразной массы от желтого до зеленого цвета с коричне-
вым оттенком, приятного характерного для соцветий шалфея
запаха. Оно должно отвечать следующим показателям: содер-
жание влаги не более 2 %, летучих веществ — не менее 5 %;
растворимость в 10 объемах 96%-ного этилового спирта; к. ч.
не более 17 мг КОН/г; э. ч. не менее 35 мг КОН/г; содержа-
ние этилового спирта не более 8 % -
Шалфей экстрагируют способом погружения на аппарате
Гришина — Шешалёвича при температуре окружающей среды
и на горизонтально-шнековом аппарате Попутненского завода
при температуре, близкой к кипению растворителя, а также
способом орошения на аппарате РЗ-ЭОА-З.
Производительность экстрактора Гришина — Шешалевича
250—330 кг/ч, соотношение сырья и растворителя на подаче
в аппарат 1:2, при экстракции — 1: 16. Производительность эк-
страктора Попутненского завода 625—1000 кг/ч, на 1 кг сырья
подается 2,5 л растворителя, участвуют в процессе экстракции
10 л. Концентрация мисцеллы из аппаратов погружения 0,4—•
0,8 %.
Шалфей довольно трудно экстрагируется при обычной тем-
пературе ввиду низкой растворимости эфирного масла в гидро-
фобном растворителе и малого коэффициента внутренней диф-
фузии склареола и других высокомолекулярных соединений
сложного строения, составляющих основную массу абсолют-
ного масла.
Повышение температуры экстракции улучшает раствори-
мость эфирного масла, увеличивает скорость внутренней диф-
фузии других компонентов абсолю, в результате чего выход
конкрета возрастает на 15—20 %.
Самыми высокими технико-экономическими показателями
характеризуется переработка шалфея на экстракторе ороше-
ния РЗ-ЭОА-З. По сравнению с экстрактором Гришина — Ше-
шалевича производительность аппарата выше в 8—10 раз, вы-
ход конкрета больше на 30 % > абсолютного масла — почти на
50 %, летучих веществ'—на 80 %.
208
Переработка шалфея. Переработка шалфея способом оро-
шения осуществляется по схеме, изображенной на рис.
Сырье, измельченное на частицы размером 6—7 см, из дози-
ровщика 26 наклонным транспортером 25 подается в загрузоч-
ное устройство экстрактора 1, в котором перфорированным
подъемным шнеком транспортируется вверх навстречу стекаю-
щему растворителю. Жидкий растворитель поступает в верх-
нее перо шнека из оборотной емкости 12 с помощью насоса
11 через ротаметр 10 и теплообменник 9. Газообразный раство-
ритель из дистиллятора '4 подается в полый вал шнека снизу,
а из него — в экстрактор на частично проэкстрагированное
сырье. Мисцелла отводится из отстойника 2, соединенного с пер-
форированной частью днища экстрактора, на фильтр грубой
очистки 21, из которого насосом 22 перекачивается в сборник
мисцеллы 24. Пары растворителя из верхней части экстрактора
1 отводятся на холодильник 6.
Отходы, выгружаемые из экстрактора, отжимаются в вы-
грузном шнеке. Отжатая мисцелла сливается в отстойник 2, от-
ходы с оставшимся растворителем сбрасываются в испаритель
29. Регенерация растворителя из отходов производится пере-
гонкой с водяным паром, который подается через ряд форсу-
нок в нижнюю часть испарителя. Пары воды й растворителя
поступают в холодильник 7. Растворитель отделяется от воды
в водоотделителе 8 и направляется в емкость 12, а вода—-вка-
нализацию. Далее отходы шнеком 28 транспортируются в бун-
кер 27 и вывозятся.
Мисцелла из сборника 24 насосом 28 подается через фильтр
тонкой очистки 3 на пленочный дистиллятор 4, укомплектован-
ный тепловым контуром (16, 17, 18). Поток паров раствори-
теля делится на две части, одна из них направляется в экстрак-
тор, другая — в холодильник 5, из которого растворитель воз-
вращается в оборотную емкость 12. Мисцелла упаривается до
концентрации 8—90 % и насосом 20 периодически перекачива-
ется в сборник концентрированной мисцеллы 19. Вакуум-обра-
ботка концентрированной мисцеллы производится при темпера-
туре не выше 60 °C в аппарате 15 с холодильником 14 и ва-
куум-приемником 13.
Абсолютное масло мускатного шалфея выделяют из кон-
крета вышеописанными способами: 96%-ным этиловым спиртом
с растворением при температуре 50 °C; 60%-ным этиловым спир-
том с растворением при температуре окружающей среды. Са-
мые лучшие результаты достигаются выделением абсолютного
масла жидкостной экстракцией из концентрированных мисцелл
конкрета 90%-ным этиловым спиртом на установке непрерыв-
ного действия. Оптимальная концентрация конкрета в исход-
ной мисцелле 8 %. Соотношение мисцеллы и спирта 1 : 1. Вы-
ход абсолютного масла на 3—5 % выше, чем по первому спо-
собу.
209

Кроме абсолютного масла из конкрета мускатного шалфея
получают эфирное масло, склареол, сальвирон и воски. Вна-
чале перегоняют перегретым паром эфирное масло (см. главу
7) и отделяют воски. Затем из нелетучей части абсолютного
масла двукратным последовательным растворением и перекри-
сталлизацией из спирта и ацетона выделяют склареол. Оста-
ющаяся часть абсолю, известная под названием сальвирон, об-
ладает бальзамическим запахом и фиксирующими свойствами.
Применение продуктов экстракции шалфея мускатного. Абсолютное
масло вводят в композиции н различные отдушкн, сальвирон — в отдушки.
Из склареола получают амбрналь н амброкснд, вещества с запахом нату-
ральной амбры. Воски представляют интерес для медицины.
Производство конкрета и абсолютного масла азалеи
Конкрет и абсолютное масло азалеи производят только в на-
шей стране на заводах Краснодарского края.
Выход конкрета составляет 0,18—0,22 %, выход абсолют-
ного масла — 0,1—0,12 %.
Конкрет азале^ представляет собой вязкую клейкую массу
желтого, желто-коричневого или зеленоватого цвета с приятным
запахом соцветий азалеи.
Конкрет азалеи должен содержать не менее 60 % абсолютного масла,
иметь кислотное число не более 14 мг КОН/г, в нем должны отсутствовать
вода и растворитель.
Абсолютное масло азалеи — вязкая масса желтого, светло-
коричневого или зеленоватого цвета, характерного для азалеи
запаха.
Абсолютное масло азален должно соответствовать следующим показа-
телям: к. ч. 8—25 мг КОН/г; э. ч. 25—55 мг КОН/г; карбонильное число 32—
46 мг КОН/г; гидроксильное число 171—195 мг КОН/г; содержание летучих
веществ не более 2 %; этилового спирта не более 10%; растворимость
в 10 объемах 96 %-него спирта при нагревании.
Хранение сырья. Большая часть сырья (азалеи) заготавли-
вается в отдаленных районах и транспортируется насыпью. Дли-
тельные перевозки, не снижая качества сырья, способствуют
его увлажнению за счет воды, выделяющейся при дыхании со-
цветий.
Состояние сырья при последующем хранении на заводе за-
висит от условий и содержания отцветших (коричневых венчи-
ков, прилипших к пестикам) и сильно измятых цветков.
Хранить азалею нужно слоем до 30 см в тени, без сквозня-
ков. В этих условиях стандартное сырье хранится длительное
время без количественных и качественных изменений конкрета.
Основная причина потерь конкрета — обдувание ветром, сквоз-
няк. Под их влиянием теряются летучие вещества, что снижает
качество конкрета и абсолютного масла. При хранении на
211
солнце в безветренном месте количество экстрагируемых ве-
ществ не снижается, но в сырье накапливаются кумариновые
соединения и придают конкрету и абсолю запах сена.
Наблюдающееся при хранении сырья плесневение, даже в от-
сутствие самосогревания, обусловлено главным образом нали-
чием высохших венчиков цветков, которые быстро увлажняются
и плесневеют; развившаяся на них плесень распространяется на
измятые цветки.
Переработка сырья. АЗалею экстрагируют на аппаратах
НД-500 и экстракторе В. В. Введенского. Последний обеспечи-
вает самые высокие показатели. Производительность его 15—
20 т/сут. Соотношение сырья и растворителя на подаче 1 :2, при
экстракции — 1:5. Количество клеточного сока, выделяющегося
при экстракции, 11 %. Растворителеемкость отходов 9 %. Кон-
центрация мисцеллы 0,15—0,20 мае. %. Продолжительность
экстракции 30 мин. Растворитель из проэкстрагированного сырья
извлекают перегонкой с водяным паром в горизонтально-шнеко-
вом испарителе. Отходы направляют в бункер, грузят в авто-
машины и вывозят за пределы завода; клеточный сок сливают
в канализацию.
Мисцеллу упаривают до концентрации 20—30 % последова-
тельно в непрерывнодействующем пленочном дистилляторе и ап-
парате периодического действия. Окончательную отгонку рас-
творителя проводят под вакуумом при давлении 13,3—20,0 кПа
и температуре 45—50 °C.
Выделение абсолютного масла. Из конкрета получают два
вида абсолютного масла азалеи, отличающихся составом.
По первой схеме абсолютное масло выделяют путем шести-
кратной обработки 96 %-ным этиловым спиртом конкрета и во-
сков; кристаллизации восков при температуре —10-= 20 °C из
первого раствора в течение 12 ч, из каждого последующего —
в течение 6 ч (общее время кристаллизации свыше 42 ч); ди-
стилляции мисцеллы под давлением 5,3—13,3 кПа при темпера-
туре 45—50 °C.
Полученное по обычной технологии абсолютное масло азалеи
содержит четыре тритерпеновых спирта в количестве 0,3—0,4 %,
которые переходят в нерастворимое состояние после вызревания
и фасовки парфюмерных жидкостей. Это снижает качество го-
товой продукции и сдерживает применение абсолютного масла
азалеи в парфюмерии.
Л. В. Каджая и Н. 3. Якобашвили разработали технологию
получения абсолютного масла азалеи, не содержащего тритер-
пеноидов. Они предложили выделять абсолю из конкрета и во-
сков шестикратной обработкой 96 %-ным этиловым спиртом при
длительности кристаллизации каждого раствора 2 ч и темпера-
туре —12-= 15 °C; обязательно объединять полученные 6 спир-
товых мисцелл перед дистилляцией; дистилляцию проводить
в две ступени, из них на первой укреплять мисцеллу до 10 %,
212
отгоняя примерно 60—70 % этилового спирта под давлением
13,3 кПа при температуре 45—50 °C; из концентрированной мис-
целлы выделять тритерпеноиды кристаллизацией их в течение
20 дней при температуре окружающей среды с последующей
фильтрацией; отгонять этиловый спирт из фильтрованной кон-
центрированной мисцеллы при температуре 45—50 °C и давле-
нии 5,3—13,3 кПа. Полученное по этой технологии абсолютное
масло азалеи не содержит кристаллизующихся тритерпеноидов
и не вызывает помутнения парфюмерных жидкостей.
Применение абсолютного масла. Абсолю азалеи вводят в композиции
для духов, одеколонов и различные отдушки.
Производство абсолютного масла жасмина крупноцветного
В цветках жасмина 90 % эфирного масла, составляющего
летучую часть абсолю, находится в связанном состоянии. Но,
несмотря на это, за рубежом жасмин перерабатывают в основ-
ном методом экстракции, при котором связанное масло не из-
влекается. Только некоторая часть урожая поступает на анфле-
раж с последующей экстракцией цветков.
В нашей стране жасмин перерабатывают методом экстрак-
ции и методом динамической сорбции с экстракцией цветков
после сорбции. При этом получают абсолютное масло из свежих
цветков, адсорбционное (летучее) масло и абсолютное масло
после динамической сорбции, которые различаются составом и
качеством. Для получения товарного абсолютного масла жас-
мина перечисленные масла купажируют соответственно в сле-
дующих пропорциях: 9 :73 : 18 или 11:67:22.
Абсолютное жасминовое масло (купажированное) представ-
ляет собой вязкую жидкость темно-желтого или красно-корич-
невого цвета с сильным характерным запахом.
Оно имеет следующие физико-химические показатели: d?g 0,981—0,982;
п™ 1,491; к. ч. 4,6—5,1 мг КОН/г; э. ч. 211—217 мг КОН/г.
Сырье поступает на завод в мелкой таре, хранится до пере-
работки не более 3 ч. В зависимости от метеоусловий и произ-
водственной программы направляется на экстракцию либо на
динамическую сорбцию. Цветки жасмина после дождливых дней
перерабатывают только экстракцией.
Экстракция свежих цветков осуществляется способом трех-
кратного настаивания с соотношением сырья и растворителя
при первом настаивании, равном 1:5, и последующих 1:3. По-
лученные мисцеллы купажируют, подвергают дистилляции в две
ступени на аппаратах периодического действия в условиях, опи-
санных на с. 197. Экстракцией свежих цветков получают 0,24 %
конкрета к сырью, в том числе 0,11 % абсолютного масла с силь-
213
ным, характерным для жасмина запахом, вязкой консистенцией,
темно-желтым или красно-коричневым цветом.
Абсолютное масло из свежих цветков имеет следующие физико-химиче-
ские показатели:	0.934—0,938;	+10,0°; «д 1.487—1,488; к. ч. 5,0—
7,0 мг КОН/г; э. ч. 114—122 мг КОН/г.
Переработка способом динамическая сорбция — экстракция.
При динамической сорбции из цветков извлекается свободное
эфирное масло воздухом и сорбируется из него активным углем.
Цветки после извлечения летучего масла экстрагируют петро-
лейным эфиром, из конкрета получают абсолютное масло. Об-
щий выход адсорбционного и абсолютного масла из цветков
после сорбции составляет 0,36.%, что в 3,27 раза больше, чем
при прямой экстракции.
Способ динамической сорбции основан на ферментации цвет-
ков, в результате которой происходит гидролиз гликозидов ком-
понентов эфирного масла (связанного масла). Кроме того, в на-
чале ферментации в цветках параллельно с гидролитическими
протекают процессы биосинтеза, повышающие содержание сво-
бодного и связанного масел. Оптимальные условия фермента-
ции и извлечения эфирного масла из цветков обеспечиваются
следующими параметрами воздуха: температурой в пределах
22—28 °C, относительной влажностью 95—98 %, количеством
воздуха, подаваемого на 1 кг цветков (расходом), 90—100 л/мин.
Образование свободного масла и испарение его происходит
в течение 24 ч, за это время извлекается 90 % от общего коли-
чества масла, которое способны выделить цветки.
Установка динамической сорбции состоит из ферментатора —
специальной камеры с сетками, адсорбера, заполненного актив-
ным углем, и вспомогательного оборудования. Для контроля па-
раметров и расхода воздуха на воздушной линии установлены
термометр, психрометр и диафрагма с манометром. Цветки по-
мещают на сетки ферментатора, в нижнюю часть которого в те-
чение 24 ч подают воздух воздуходувкой через фильтр и ороси-
тельную колонку. Воздух, проходя снизу вверх через цветки на
сетках, насыщается эфирным маслом и отводится из камеры
в адсорбер, заполненный БАУ. Высота слоя адсорбента 30 см.
Удельная .скорость паровоздушного потока 1,44 м3/(м2-ч).
В процессе адсорбции из воздуха извлекаются эфирное масло
и вода, которые по-разному распределяются в слое угля. Ниж-
ние слои угля содержат наибольшее количество масла и наи-
меньшее количество воды. По высоте слоя уменьшается количе-
ство масла в угле и возрастает влажность. В момент проскока
масла 2/3 слоя угля достаточно хорошо насыщены маслом. Мак-
симальное насыщение угля маслом: 21 г на 100 г абсолютно су-
хого угля. После проскока масла производят замену угля в ад-
сорбере.
Масло из угля извлекают многократным настаиванием ди-
214
этиловым эфиром, так же как при получении вторичного розо-
вого масла.
Адсорбционное масло крупноцветного жасмина — прозрач-
ная жидкость золотисто-желтого цвета с очень сильным за-
пахом.
Оно имеет следующие физико-химические показатели:^ 1.002—1,018;
aD +2,1+- +2,5°; Ид 1,490—1,502; к. ч. 2,4—4,9 мг КОН/г; э. ч. 230—275 мг
КОН/г.
Выход адсорбционного масла составляет 0,27 % к массе
цветков.
Цветки после продувания воздухом экстрагируют пятикрат-
ным количеством петролейного эфира в течение 30 мин, затем
трехкратным количеством — в течение 10 мин. Из мисцеллы по-
лучают 0,2 % конкрета к первоначальной массе сырья, из ко-
торого по первой схеме выделяют абсолютное жасминовое масло
после сорбции с выходом 0,09 % к сырью. Масло состоит из не-
летучих смолистых соединений и характеризуется следующими
показателями:	0,910—0,922;	1,481—1,488; к. ч. 7,3—
8,9 мг КОН/г; э. ч. 76—83 мг КОН/г.
Применение. Жасминовое абсолютное масло используется для производ-
ства высококачественных парфюмерных изделий.
Производство конкрета и абсолютного масла фиалки
Листья фиалки экстрагируют способом погружения в аппа-
ратах непрерывного и периодического действий, а также спосо-
бом орошения.
Выход конкрета при экстракции способом погружения со-
ставляет 0,10—0,11 %, способом орошения — 0,145 %. В кон-
крете содержится 65 % абсолютного масла.
Абсолютное масло фиалки, известное в парфюмерии под на-
званием «vert de violette», представляет собой вязкую темно-зе-
леную жидкость с коричневым оттенком; при разведении в эти-
ловом спирте обладает запахом свежих огурцов.
Абсолютное масло фиалки имеет следующие фнзнко-хнмнческие показа-
тели: 0,950—0,995; Пд 1.420—1,490; к. ч. 70—120 мг КОН/г; э. ч. 5—
30 мг КОН/г; содержание этилового спирта не более 5 %.
Фиалку перерабатывают в свежем или слегка подвяленном
виде.
Экстракция в аппаратах Гришина — Шешалевича протекает
в течение 80—90 мин при соотношении сырья и растворителя на
подаче, равном 1 :2. Упаривание мисцеллы проводят в аппара-
тах периодического действия до концентрации 10—15 % при
температуре в парах не выше 60 °C. Вакуум-обработку концент-
£15
рированной мисцеллы производят под давлением 13,3—15,9 кПа
при температуре не более 50 °C. Для отгонки воды и тяжелых
фракций петролейного эфира в конце процесса в вакуум-аппа-
рат добавляют 96,%-ный спирт в количестве 12—15% от
массы конкрета либо понижают давление до 3,3—6,6 кПа.
Конкрет сливают на противни для испарения оставшегося рас-
творителя.
Экстракцию фиалки в аппаратах периодического действия
осуществляют путем двукратного настаивания в течение 40—
60 и 20 мин при соотношении сырья и растворителя 1:4 и 1:2
соответственно. Сырье помещают в марлевые мешочки или вы-
нимающуюся сетчатую корзину из расчета 175—200 кг на 1 м3
экстрактора. Для первой экстракции используют смесь чистого
растворителя со второй промывной мисцеллой от экстракции
предшествующих порций сырья.
Фиалка относится к трудноэкстрагнруемым материалам. По-
этому степень извлечения конкрета способом погружения в опи-
санных условиях составляет 58—66 %. Повышение температуры
до 55 °C, применение ультразвука интенсифицируют процесс
экстракции, увеличивают выход конкрета на 30—35 %.
В условиях экстракции орошением при температуре 50 °C,
соотношении сырья и растворителя 1:1 за 35 мин извлекается
86 % конкрета. По сравнению с экстракцией погружением при
окружающей температуре выход конкрета повышается на
32 %.
Абсолютное масло выделяют из конкрета по первому спо-
собу.
Применение масла. Абсолютное масло фиалки вводят в композиции вы-
сококачественных парфюмерных изделий.
Производство резиноида дубового мха
Дубовый мох экстрагируют бензолом, петролейным эфиром,
этиловым спиртом, метиловым спиртом, ацетоном, смесями рас-
творителей (ацетон-—бензол и др.). Природа растворителя
влияет на выход, состав, консистенцию и запах экстракта. Так,
экстракцией бензолом получают 2—5,6 % сильно окрашенного
воскообразного экстракта-конкрета, экстракцией ацетоном —J
5—8 %, этиловым спиртом— 10—11 % резиноида темного цвета
мазеобразной консистенции. В нашей стране дубовый мох экс-
трагируют этиловым спиртом.
Резиноид дубового мха отвечает следующим показателям: цвет темно-
бурый с зеленоватым оттенком; запах приятный, своеобразный;^? 0,980—
0,998, к. ч. 20—30 мг КОН/г; э. ч. 15—20 мг КОН/г; содержание этилового
спирта не более 15 %; содержание летучей части не менее 5 %; нераствори-
мого осадка не более 6 % -
Особенности переработки дубового мха. Выход и качество
готовой продукции из дубового мха зависят от природы раство-
216
рителя, способа подготовки сырья к переработке и времени
сбора, технологических режимов экстракции и дистилляции
мисцеллы.
Влияние природы растворителя на процесс
экстракции. Особенности экстракции дубового мха различ-
ными растворителями вытекают из состава и свойств лишайни-
ковых кислот, содержание которых обычно находится в преде-
лах 3,5—5,0 %, иногда достигает 20 %- В дубовом мхе 3 %
эверновой кислоты и 0,1—0,2.% хлоратронорина, 2,8 атроно-
рина и 0,2—0,5 % усниновой кислоты.
Данные кислоты относятся к классу депсидов, очень подвиж-
ных соединений, которые в присутствии гидролизующих агентов
и низкомолекулярных спиртов легко подвергаются реакциям
гидролиза и переэтерификации. Поэтому в зависимости от ха-
рактера взаимодействия с лишайниковыми кислотами раствори-
тели делятся на две группы. К первой относятся метиловый и
этиловый спирты, вступающие в химическое взаимодействие
с лишайниковыми кислотами. Вторую группу составляют все
остальные, инертные, растворители.
Растворители первой группы обеспечивают больший выход и
дают продукт резиноид, сразу готовый к употреблению. Раство-
рителями второй группы получают в несколько раз меньше экс-
тракта, в котором, как в каждом конкрете, содержится много
веществ, нерастворимых в этиловом спирте. Из них выделяют
абсолютное масло, что еще больше увеличивает разницу в вы-
ходе готового продукта.
Лишайниковые кислоты лучше растворяются в растворите-
лях второй группы и при экстракции полностью переходят в кон-
крет. Но при выделении абсолютного масла они теряются
вместе с восками ввиду низкой растворимости в этиловом
спирте.
Резиноид дубового мха, полученный экстракцией этиловым
или метиловым спиртом, значительно отличается от конкретов и
абсолютных масел, выделенных другими растворителями.
Спирты полнее экстрагируют смолистые вещества. При взаимо-
действии со спиртом при температуре, близкой к его кипению,
из лишайниковых кислот образуются продукты переэтерифика-
ции, гидролиза и декарбоксилирования, растворимые в спирте.
Образовавшиеся вещества обогащают состав экстракта и повы-
шают его выход. Так, из эверновой кислоты (I) в процессе экс-
тракции дубового мха этиловым спиртом образуются орселино-
вая кислота (II), орсин (П1), этиловый эфир эверниновой кис-
лоты (IV), эверниновая кислота (V) и орсинмонометиловый
эфир (VI). Аналогичные превращения происходят и с дру-
гими депсидами дубового мха — с антронорином и хлоратроно-
рином, в результате которых образуется еще 7 соединений.
Среди образовавшихся веществ основным является этиловый
эфир эверниновой кислоты.
217
Концентрация этилового спирта влияет на ка-
чество резиноида. С уменьшением ее возрастает содержание
углеводов и темных пигментов, которые лучше экстрагируются
водными растворами спирта. В связи с этим концентрация эти-
лового спирта должна быть не ниже 92 %.
Ферментация и увлажнение сырья применяются
в зарубежной практике. Ферментация осуществляется при тем-
пературе 30 °C в течение 6—24 ч погружением дубового мха
в теплую воду. По истечении ферментации воде дают стечь, мох
подсушивают на воздухе и экстрагируют бензолом. Выход кон-
крета после ферментации повышается с 2,0 до 5,6 %.
Увлажнение сырья изменяет его структуру, делает его более
рыхлым, способствует проникновению растворителя внутрь кле-
ток. Увлажнение мха с 12 до 25 % перед экстракцией бензолом
без проведения ферментации повышает выход конкрета с 1,8
до 3,4 %.
Ферментация дубового мха перед экстракцией этиловым
спиртом улучшает запах резиноида, но не повышает его выход.
При этом возникает необходимость в сушке сырья. Экстракция
влажного мха оводняет мисцеллу и снижает крепость спирта,
находящегося в обороте; увеличивает содержание в резиноиде
нерастворимого остатка за счет углеводов; усиливает интенсив-
ность его окраски.
Хранение сырья. Условия хранения влияют на качество
сырья и готового продукта. При правильном хранении, без уве-
личения влажности, качество дубового мха не ухудшается в те-
чение ряда лет; в течение года повышается выход резиноида на
2—3 %, улучшается запах.
218
Дубовый мох гигроскопичен. В течение нескольких дней он
увлажняется за счет влаги воздуха, сырых стен или пола поме-
щения, в котором хранится. При этом бурно развиваются про-
цессы ферментации, которые, протекая бесконтрольно, сильно
ухудшают качество сырья и в отдельных случаях приводят
к полной порче его. Лишайники легко адсорбируют посторонние
запахи. Поэтому складские помещения для дубового мха
должны быть сухими, чистыми, с постоянной температурой;
в хранилище не должно быть посторонних, запахов.
Влажность дубового мха, закладываемого на хранение, не
должна превышать 12 %. При более высокой влажности сырье
подсушивают в тонком слое, в сухую погоду — на воздухе, в не-
благоприятную погоду — на специальных стеллажах.
Влияние условий экстракции на выход и каче-
ство резиноида. С повышением температуры экстракции
от 30 до 70 °C увеличивается выход резиноида на 40 % (с 9,1
до 12,7%), растет эфирное число, усиливается интенсивность
окраски (от светло-зеленой до черной с зеленым оттенком),
улучшается запах. Предварительный подогрев спирта увеличи-
вает выход резиноида (на 2,5.%) и интенсивность окраски.
С увеличением длительности экстракции с 1,5 до 4,5 ч при
температуре 70 °C выход резиноида возрастает всего лишь на
6,% относительно.
Проведение экстракции в ультразвуковом поле интенсифици-
рует процесс извлечения резиноида и улучшает его качество.
При 70 °C продолжительность экстракции сокращается в 4,5—
6,7 раза, уменьшается интенсивность окраски, повышается пар-
фюмерная оценка.
Влияние условий дистилляции мисцеллы на
качество резиноида. Температура дистилляции мисцеллы
на первой ступени отражается на окраске и аромате резиноида.
Проведение ее под атмосферным давлением при температуре
78—80 °C способствует карамелизации углеводов, появлению
запаха патоки, усилению интенсивности окраски. Эти отрица-
тельные явления устраняются упариванием мисцеллы под ва-
куумом при давлении 80—93 кПа, температуре 30—42 °C.
Технологические схемы переработки дубового мха. В про-
мышленности дубовый мох экстрагируют в аппаратах непрерыв-
ного и периодического действий. По схеме непрерывной экстрак-
ции (рис. 50) сырье измельчают на дробилке ДКУ-М 21 на ча-
стицы размером 2—3 мм, пневмотранспортом подают в циклон
23 и из него порциями по 10—15 кг через 20—30 мин загружают
в первый экстрактор 1. Сырье проходит последовательно два
экстрактора Гришина—Шешалевича в течение 5 ч 40 мин в про-
тивотоке к этиловому спирту. На 1 кг сырья подают 2—3 л эти-
лового спирта. Температура процесса 74—76 °C. Она обеспечи-
вается подогревом спирта, поступающего в аппараты, и самих
аппаратов с помощыо паровых рубашек, имеющихся в нижней
219
Рис. 50. Технологическая схема экстракции дубового мха на аппаратах Гри-
шина—Шешалевича
части. Спирт подогревают в теплообменнике 26 и подают в экс-
тракционную колонну второго аппарата 2. Образующиеся пары
спирта конденсируются в обратных холодильниках 24 и 27. Про-
изводительность установки 700—1000 кг сырья в сутки.
Отходы после экстракции, содержащие 30 % этилового
спирта и 0,04—0,10 % резиноида, из второго экстрактора 2 по-
ступают в загрузочный шнек испарителя 3. Устройство испари-
теля обеспечивает хорошее перемешивание отходов и контакт
с паром, который подается в нижнюю часть испарителя. Пары
спирта и воды поступают в холодильник 4, из которого отогнан-
ный спирт концентрацией 70 % сливается в сборник разбавлен-
ного спирта 6 и далее насосом 7 направляется на ректифика-
цию для укрепления до 96%. Отходы из испарителя транспор-
тером 5 подаются в бункер и вывозятся.
Мисцелла из загрузочной колонны первого экстрактора
охлаждается в теплообменнике 22 до 30—40 °C и направляется
самотеком поочередно в отстойники 19, 18 и 17 для отстаивания
И отделения нерастворимого осадка. Отстаивание длится до трех
220
суток. Осадок периодически спускают в сборник 20. Отстояв-
шуюся мисцеллу очищают на фильтре 16 и направляют в выпа-
ритель первой ступени 15, в котором под атмосферным давле-
нием и температуре 78—80 °C ее укрепляют до 14—18 %. Пере-
грев мисцеллы на этой ступени приводит к карамелизаций
углеводов, усилению окраски готового резиноида. Отгоняемый на
первой ступени спирт концентрацией 92—96 % из холодильника
14 поступает в сборник крепкого спирта 8 и без укрепления ис-
пользуется для экстракции, подается насосом 9 в напорный бак
25. Упаренная мисцелла засасывается в вакуум-аппарат 13,
в котором при пароводяном подогреве производится окончатель-
ная отгонка спирта и воды под давлением 9,3—13,3 кПа и тем-
пературе не выше 60 °C. Отгоняемый под вакуумом спирт по-
ступает в холодильник 12 и из вакуум-приемника 11 транспор-
тируется в сборник слабого спирта 6.
Резиноид, выгружаемый из вакуум-аппарата, имеет очень
вязкую консистенцию, неудобную для фасовки. Поэтому его сме-
шивают со свежим 96%-ным спиртом в аппарате с мешалкой и
рубашкой 10 при подогревании до 30—33 °C и перемешива-
нии.
Периодическая экстракция. Осуществляется путем трехкрат-
ного настаивания, первые два — по 3 ч каждое и третье — 2 ч.
Общая продолжительность экстракции 10 ч, включая время
заполнения аппарата растворителем и слива мисцелл. Первое
настаивание проводят мисцеллой второго настаивания от
предшествующих загрузок сырья; второе — промывной мис-
целлой третьего настаивания; для третьего настаивания (про-
мывки) используют свежий растворитель. Концентрация спирта
90—96 %. Температура процесса 60—65 °C.
Периодическую экстракцию проводят в опрокидных аппара-
тах типа ПК-1500 с паровой рубашкой, барботером острого пара
и промежуточными съемными металлическими решетками. В ап-
парат на решетки загружают 150—170 кг неизмельченного мха
и подают центробежным насосом растворитель снизу вверх. По
окончании настаивания первую мисцеллу сливают в отстойники
через горизонтальный теплообменник для охлаждения до 18—
20 °C. Отстаивание и обработка мисцеллы проводятся так же,
как при непрерывной экстракции. Вторую и промывную мис-
целлы сливают в отдельные сборники и используют для экс-
тракции новых порций сырья. Из отходов отгоняют этиловый
спирт вначале глухим паром, а в конце — глухим и острым. Кон-
центрация отогнанного спирта 30—70 %. Потери резиноида в от-
ходах 0,4 %.
Осветление резиноида. Интенсивная окраска резиноида не-
благоприятно влияет на цвет парфюмерных жидкостей. Осветле-
ние проводят сорбцией пигментов из 10 %-ного раствора рези-
ноида в этиловом спирте. В качестве сорбента используют
сополимер" N-винилпирролидона с триэтиленгликольдиметакрг-
221
лагом (П-3). На 1 л раствора резиноида требуется 20 г П-3. По-
тери раствора резиноида при осветлении 6—12 %.
По болгарской технологии обесцвечивание проводят при тем-
пературе —15°C активной землей «Калоша» из 14—15 %-ного
раствора резиноида в этиловом спирте после охлаждения его
до —15 °C и фильтрации.
Производство экстракта ладанника
Ладанник экстрагируют бензолом, петролейным эфиром,
этиловым спиртом. В нашей стране для экстракции ладанника
применяют этиловый спирт. Выход экстракта зависит от вида
и сорта ладанника.
Экстракт ладанника представляет собой темно-зеленую
массу мазеобразной консистенции с приятным бальзамическим
очень стойким запахом.
Экстракт должен соответствовать следующим показателям: содержание
воды 3—5%; этилового спирта не более 10%; нерастворимого в спирте ос-
татка не более 5 %; летучих веществ не менее 3,5 %.'
Ладанник перерабатывают в свежем, подвяленном и сухом
состояниях. Наивысший выход экстракта хорошего качества по-
лучается при переработке свежеубранного сырья. Высушивание
и хранение сухого сырья в течение 1,5 мес снижает выход
экстракта на 40—50 % -
Экстракцию осуществляют при температуре 60—70 °C путем
трехкратного настаивания в течение четырех, трех и двух ча-
сов соответственно. Для первого настаивания берут вторую мис-
целлу от второго настаивания предшествующих порций сырья,
для второго настаивания — третью мисцеллу, для третьего на-
стаивания — свежий спирт крепостью 85—96 % -
Экстракцию проводят в опрокидных аппаратах типа ПК;1500,
снабженных змеевиком для обогрева глухим паром, барботе-
ром острого пара, термометром, смотровым стеклом в крышке
и хорошей изоляцией.
Поступившее на переработку сырье измельчают соломорез-
кой на частицы размером 3—5 см и по массе загружают в ап-
парат. После закрытия и: соединения крышки аппарата с холо-
дильником через штуцер в крышке подают насосом раствори-
тель в таком количестве, чтобы уровень его превышал слой
сырья на 3—5 см. Содержимое аппарата подогревают и выдер-
живают заданное время, по истечении которого мисцеллу сли-
вают в один из трех сборников в зависимости от номера на-
стаивания. Первую мисцеллу можно направлять непосредст-
венно в выпаритель.
После слива третьей мисцеллы из отходов отгоняют раство-
ритель 2 ч глухим паром, а затем 1—2 ч — глухим и острым
паром до отсутствия спирта в отгоняющемся дистилляте.
222
Дистилляцию мисцеллы ведут под атмосферным давлением
до температуры в парах 80 °C. При этом отгоняется свыше 90—
93 % этилового спирта от объема загруженной мисцеллы.
Оставшийся в выпарном аппарате кубовый остаток сливают
горячим через марлевый фильтр в бакелитовый бачок, где он
остывает и отстаивается в течение суток. В результате обра-
зуются два слоя: нижний — густой темно-зеленый слой экстрак-
та-сырца и верхний — желто-бурый водный слой, в котором
в растворенном и во взвешенном состояниях находятся балласт-
ные вещества, извлеченные из сырья спиртом. Верхний слой со-
бирают в специальную емкость и направляют на регенерацию
спирта.
Экстракт-сырец промывают при перемешивании вначале
20 %-ным раствором поваренной соли, а затем водой для уда-
ления водорастворимых примесей до прозрачных промывных
вод. Из промытого экстракта в эмалированном аппарате с ру-
башкой отделяют воду путем трех-четырехкратного подогрева
до 60—70 °C и последующего охлаждения. Ввиду того что эк-
стракт имеет очень густую консистенцию и трудно фасуется,
в него добавляют 10 % свежего этилового спирта концентра-
цией 96 %.
Применение. Экстракт ладанника применяется как душистое вещество и
очень хороший фиксатор в различных композициях и отдушках.
Производство СО2-экстрактов
Жидкой двуокисью углерода экстрагируют эфирномаслич-
ное, пряное и лекарственное сырье. В настоящее время освоено
более 60 наименований С02-экстрактов. Ассортимент их посто-
янно расширяется.
Этот растворитель весьма перспективен для некоторых эфир-
ных масел. Прекрасные результаты получены при экстракции
ветиверии, пачули, аира. Качество СО2-экстрактов выше, чем
соответствующих эфирных масел, выходы — в 1,5—2,0 раза
больше.
Сжиженным углекислым газом рекомендуется экстрагиро-
вать сухое сырье. Однако он является оптимальным раствори-
теле^ для такого «сочного» и весьма трудно экстрагируемого
сырья, как цветки лилии белой и соцветия ваточника сирий-
ского. Качество СО2-экстрактов и особенно абсолю из лилии
и ваточника выше, чем конкретов и абсолю, полученных пет-
ролейным эфиром.
Жидкий диоксид углерода позволяет получать экстракты,
обогащенные биологически активными веществами. СО2-Экст-
ракты расширили ассортимент косметических изделий с биоло-
гически -направленным действием, позволили создать новые
виды парфюмерной продукции с оригинальным ароматом.
223
Рис. 51. Схема экстракции жидкой дву-
окисью углерода:
1 — сырье; 2 — жидкая двуокись углерода;
3 — газообразная двуокись углерода; 4 —
мисцелла; 5 — экстракт; 6 — холодный рас-
сол; 7 — теплый рассол
Технологическая схема
производства СО2-экстрак- •
тов (рис. 51). Она состоит
из двух основных стадий:
подготовки сырья и получе-
ния экстракта.
Подготовка сырья.
Сырье измельчают на дро-
билке ДКУ 6 и затем в боль-
шинстве случаев обрабаты-
вают на плющильных валь-
цах 5 для получения ле-
пестка толщиной 0,12—
0,80 мм. Измельченное
сырье транспортируют в пор-
ционные загрузочные бун-
кера 8 над экстракторами 1.
Получение эк-
страктов. Процесс эк-
стракции ведется периоди-
чески в экстракторе, пред-
ставляющем собой цилин-
дрический сосуд, рассчитан-1
ный на внутреннее давление
7 МПа. Аппарат снабжен
крышкой и кассетой для
сырья 7 или люками: верх-
ним — для загрузки сырья
и нижним — для выгрузки отходов; патрубками для подачи
жидкого диоксида углерода, отвода мисцеллы и газов. Жидкий
диоксид углерода поступает из(компрессор^\или баллонной ус-
тановки сначала в емкость 9 с поверхностным конденсатором
10, а затем в емкость 13 и 14.
При загрузке экстрактора как можно меньше оставляют
воздуха в порах сырья и в пространстве между частицами,
так как попадающий в аппарат с сырьем воздух, накапливаясь
в системе, резко ухудшает процесс экстракции и создает воз-
душные пробки, что может привести к аварии. Поэтому после
закрытия экстрактора воздух откачивают вакуум-насосом. За-
тем в экстрактор подают газообразный диоксид углерода из
линии цеха до тех пор, пока давление в ней, не повысится до
рабочего (5,8—6,3 МПа), во избежание вскипания раствори-
теля при подаче жидкого диоксида углерода. Только после
этого в экстрактор можно подавать растворитель. Температура
процесса 20 °C, давление в системе 5,8 МПа. Мисцелла из экс-
трактора через фильтр 2 поступает на испаритель 4, обогре-
ваемый горячей водой (50 °C), в котором двуокись углерода
переходит из жидкого в газообразное состояние.
224
Образующиеся пары диоксида углерода направляются на
поверхностный конденсатор 12 с предохранительным клапа-
ном 11, охлаждаемый рассолом с температурой 04----10 °C.
Из конденсатора жидкий диоксид углерода поступает в ем-
кости 13,14 и оттуда вновь подается в экстрактор. В установке
осуществляется проточная экстракция, продолжительность ко-
торой для каждой культуры устанавливается эксперимен-
тально. По окончании экстракции прекращают подачу раство-
рителя в экстрактор, оставшуюся мисцеллу насосом через
фильтр перекачивают в испаритель.
После этого приступают к эвакуации газообразного диок-
сида углерода по газовой линии на газгольдер. По достижении
в экстракторе давления, равного давлению в газгольдере,
включают вакуум-насос и откачивают на газгольдер остав-
шийся углекислый газ. Снизив давление в экстракторе до ат-
мосферного, открывают крышку и выгружают кассету с отхо-
Таблица 10
Сырье	Толщина лепестка, мм	Насыпная масса. кг/м3	Время эк стр ак- ции» JMVH	Выход экстракта, % к сырью
Аир	0,16—0,20	320	90	5,0—6,0
Анис	0,14—0,18	350	90	4,0—4,5
Бадьян	0,12—0,16	400	90	9,0—11,0
Базилик эвгенольный	0,14—0,18	210	145	2,0—2,5
Г воздика	0,16—0,20	400	90	18,0—20,0
Кориандр	0,15—0,18	260	120	3,0—3,5
Лавровый лист	0,8	250	100	2,5—3,0
Укроп	0,18—0,20	250	140	4,0—4,7
Фенхель	0,12—0,16	350	90	3,5—4,5
Хвоя пихты сибирской	0,76	360	95	5,0—6,8
Ромашка аптечная	0,12—0,16	260	210	2,0—2,5
дами. Цикл повторяется. Испаритель работает периодически.
Перед сливом испаритель подключается к газгольдеру, давле-
ние снижается до атмосферного и экстракт сливается в сбор-
ник 3. Фильтр промывают обратным током растворителя, по-
даваемого насосом. Получаемую при промывке суспензию
шлама подают на экстракцию.
В табл. 10 приведены технологическая характеристика не-
которых видов сырья и режимы его экстракции.
Применение СОг-экстрактов. Около 20 наименований экстрактов приме-
няется в парфюмерно-косметической промышленности, среДй них наибольшим
спросом пользуются экстракты аира, гвоздики, семян петруйки, ромашки ап-
течной, зверобоя, тысячелистника и хмеля.
Среди потребителей СОг-экстрактов — фармацевтическое производство,
рыбная, маргариновая, консервная, мясо-молочная, мыловаренная и пивова-
ренная отрасли пищевой промышленности, бытовая химия.
8 Заказ № 1340	225

ГЛАВА 11. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТХОДОВ
ЭФИРНОМАСЛИЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Комплексное использование сырья — одна из основных за-,
дач любой отрасли современной промышленности. Это в полной
мере относится к переработке эфирномасличного сырья, в со-
став которого входит целый ряд ценных веществ, таких, как
жирное масло, белки, углеводы, витамины, дитерпеновые и
тритерпеновые соединения, растительные воски. Ограничи-
ваться получением из сырья только эфирного масла — слиш-
ком расточительно. Некоторые виды сырья давно перераба-
тываются комплексно. К ним относятся кориандр и анис. Все
шире используются отходы цветочного и травянистого сырья
для получения кормовой муки. Шалфей мускатный стал источ-
ником сырья для производства синтетических душисхых ве-
ществ с запахом серой амбры и лечебного препарата. Расти-
тельные воски нашли применение в косметике. В настоящее
время расширяется ассортимент продуктов из эфирномаслич-
ного сырья, совершенствуется технология их получения. Очень
большое значение придается исследованиям, направленным
на выделение биологически активных веществ, таких, как фла-
вонолы (из розы) урсоловая кислота (из лаванды, шалфея
и др.), в которых остро нуждается медицина.
Жирцое масло и корм для скота
из .отходов зернового сырья
, о£0®хрды кориандра и аниса содержат до 24 % жирного
маСлй, которое сосредоточено в ядре, и имеют влажность
8 % выше, чем сырье, поступавшее на процесс отгонки
эфирного масла. Отходы относятся к трудноэкстрагируемым
материалам и требуют специальной многостадийной подготовки
кэкстракции.
Получение жирного масла. Подготовка отходов к экстрак-
ции осуществляется по двум технологическим схемам. Схема I
включает следующие стадии: подсушивание до влажности 8—
10% и отделение мелкой фракции частиц, размером менее
1,5 мм на сепараторах ЭС-5; обрушивание лузги на семено-
рушках МНР; отделение лузги на семеновейках Ml С-50; под-
сушивание ядра до влажности 4—5 % и подогрев до 105—
115 °C; измельчение ядра до лепестка на ВС-5; измельчение
лузги; смешивание измельченных ядра и лузги с. целью улуч-
шения фильтрующих свойств материала.	>
По схеме . II подсушенные отходы тщательно измельчают
на вальцах до частиц размером 1 мм и менее, увлажняют
в шнековых Смесителях до 20 %, нагревают в четырехчанных
жаровнях до 65—75 °C и гранулируют в грануляторе ДГ-1.
Гранулы подсушивают воздухом до влажности 6—7 % и
в теплом состоянии (50 °C) направляют на экстракцию.
226
Потери жирного масла в шроте при экстракции отходов
в виде гранул в 2 раза ниже, чем при экстракции лепестка.
Жирное масло извлекается экстракционным бензином при'
температуре 60—70 °C в непрерывнодействующих экстракто-
рах: колонно-шнековом НД-1250 или ленточном МЭЗ-350.
Мисцелла отстаивается, фильтруется, промывается раствором
поваренной соли. Растворитель отгоняется из мисцеллы в три
ступени. Окончательное удаление растворителя из жирного
масла достигается обработкой острым водяным паром под ва-
куумом.
Из отходов экстракции путем отгонки растворителя «глу-
хим» и острым перегретым паром и последующего охлажде-
ния получают шрот.
Жирное масло — прозрачная темно-коричневая вязкая жид-
кость,' содержит до 90 % глицеридов ненасыщенных . кислот,
в том числе до 53 % петрозелиновой и около 32 % олеиновой,,
кристаллизуется при 13 °C.
Шрот в соответствии с требованиями качества должен
иметь влажность не выше 8—10 %, содержать не более 6 %
сырого жира в расчете на абсолютно сухое вещество и не ме-
нее 18 % сырого протеина.
Применение жирного масла. Оно используется в металлургической про-
мышленности, а также в мыловаренной, текстильной, полиграфической;
шрот — на корм скоту.
Кормовая мука из отходов травянистого
и цветочного сырья	. <-
Отходы травянистого и цветочного сырья содержат много
ценных питательных и биологически активных веществ. Их це-
лесообразно использовать на корм домашним животным. От-
ходы можно скармливать в подсушенном виде "или использо-
вать при приготовлении силоса.; их можно компостировать
в смеси с зеленой массой других растений, например кукурузы.
Силосование отходов мяты производится на Украине, шалфея
мускатного —в Молдавии. Скармливание отходов не только
обеспечивает хороший привес, но. и повышает устойчивость
^./чивотных к заболеваниям.
Получение кормовой муки. В промышленности все шире
внедряется производство сухих кормов, для приготовления ко-
торых из отходов цветочного и травянистого сырья используют
агрегаты витаминной травяной муки различной производитель-
ности отечественных марок АВМ-0,4, АВМ-0,65 и АВМ-1,5
и ЛЮБ-ФА, производства ВНР. Агрегат состоит из высоко-
температурной пневмобарабанной сушилки, молотковой мель-
ницы, автоматического питателя высушиваемой массы, охла-
дителя муки, затаривающего устройства и других вспомога^-
.тельных узлов, для выполнения технологического процесса.
8*	227

В настоящее время получило широкое распространение грану-
лирование муки. В этом случае АВМ дополняется гранулято-
ром с комплектующим его( оборудованием.
Принципиальная технологическая схема приготовления гра-
нулированных кормов (рис. 52) состоит в следующем: отходы
равномерно подаются транспортером 1 в сушильный барабан 4.
Равномерность подачи обеспечивается высотой массы на
транспортере, которая регулируется битером 2. В барабан од-
новременно с отходами из топки 3 поступает сушильный агент
температурой 600—800 °C, который образуется при смешива-
нии топочных газов от сгорания жидкого топлива и воздуха,
засасываемого вентилятором 6 циклона сухой массы 5. Час-
тицы отходов проходят через вращающийся барабан в кон-
такте с сушильным агентом, и каждая из них высушивается
до тех пор, пока не станет достаточно легкой для выноса из
барабана в циклон, 5.
В циклоне сухие частицы отделяются от насыщенных во-
дой отработанных газов и из него направляются в молотковую
мельницу 7. Измельченная масса—мука —через сменное ре-
шето потоком воздуха от вентилятора 9 системы отвода муки
подается в циклон 8, где отделяется от воздуха, а затем на-
правляется либо в шнек для затаривания в мешки, либо вен-
тилятором 11 в циклон 10 установки гранулирования. Из цик-
лона 10 мука ссыпается в бункер 20, воздух отводится через
циклон 12. Из бункера мука дозируется в смеситель 19, где
увлажняется водяным паром и из него направляется на
пресс 18. Горячие гранулы норией 15 подаются на охладитель-
ную колонну 16, продуваются воздухом (из вентилятора 13),
который одновременно уносит негранулированную крошку и
розвращает ее в бункер 20 через циклон 14. В нижней части
колонны на сортировке 17 гранулы отделяются от крошки и
направляются системой транспортеров в один из бункеров для
предварительного хранения продолжительностью 4 сут. Общая
вместимость бункеров рассчитывается на четырехсуточную
228
Таблица 11
Содержание в кормовой муке, % к массе				
протеина	жира	клетчатки	золы	каротина, мг на 1 кг абсолютно сухого вещества
Содержание
в золе, %
каль- ция	фос- фора
Культура
Герань	13,0		25,0—31,4	14,7	80—95	—	—
Мята	13,7	4,7	24,2	9,82	57,8	1,56	0,25
Базилик	13,0—16,4		25,0—43,5	11,4	70—75	—	—
Укроп	10,7	2,6	28,1	8,4	50	0,75	0,18
Лаванда	15,6		21,5	9,7	125	1,39	0,25
ЦЦщФе^^ Роза	11,9 6,8	7,3	25,5 10,9	7,2 58,0	50—68	1,76	0,22
Люцерна	17,0	2,0	27,0	11,0	30—110	1,40	0,20
производительность цеха кормовой муки. По истечении пред-
варительного хранения гранулированная кормовая мука отгру-
жается потребителям.
Значение использования отходов на корм скоту очень ве-
лико. Его можно продемонстрировать на примере одной куль-
туры. Производство кормовой муки из шалфея мускатного
только в Молдавской ССР сэкономит до 10 тыс. т сена.
Состав кормовой муки при влажности 8—12 % приведен
в табл. 11.
Склареол из отходов мускатного шалфея
В соцветиях шалфея мускатного содержится дитерпеновый
гликоль склареол — очень ценное химическое сырье для полу-
чения полноценных заменителей натуральной серой амбры и
ряда фармацевтических препаратов. Склареол остается в от-
ходах после перегонки эфирного масла. Его извлекают петро-
лейным эфиром по технологической схеме экстракции свежих
соцветий шалфея. Хорошо налажена переработка отходов на
горизонтально-шнековом экстракторе. Выход экстракта 0,6—
0,7 %, в нем содержится не менее 30 % склареола.
Получение склареола.-Из экстракта склареол получают по
следующей схеме: отделение этиловым спиртом восков от ос-
тальной части экстракта; извлечение ацетоном технического
склареола из смеси со смолистыми веществами; очистка техни-
ческого склареола растворением и перекристаллизацией в эти-
ловом спирте и ацетоне. В схеме много вспомогательных опе-
раций, процесс многостадийный и длительный, характеризуется
большим расходом растворителей. Выход склареола к экс-
тракту составляет 19—21 %.
Более высокий выход обеспечивает четырехкратная обра-
ботка экстракта этиленгликолем с последующей кристаллиза-
цией склареола в полученном растворе, очисткой выделенного
229
из него фильтрацией технического продукта, промывкой водой
и перекристаллизацией в ацетоне.
Склэреол должен иметь вид белых кристаллов и плавиться
при 96—100 °C, растворяться в пяти объемах этилового спирта
при подогревании и не образовывать осадка при охлаждении
этого раствора до 20 °C.
Применение склареола. Окислением склареола" получают склареоловый
альдегид, дегидратацией последнего — амбриаль, который представляет со-
бой смесь изомерных альдегидов с амбровым запахом. Изменяя соотношение
реагирующих веществ и режим окисления, получают амброксид, который по
силе запаха превосходит амбриаль.	ч
Амбриаль и амброксид применяют в парфюмерных композициях. Произ-
водство этих продуктов расширило ассортимент парфюмерных изд^дйл. GP--
кратило закупки серой амбры.
Новые парфюмерные продукты из отходов перегонки
лаванды и розы
Экстракцией отходов лаванды в горизонтально-шнековом
аппарате Попутненского завода и на РЗ-ЭОА-З получают но-
вый парфюмерный продукт с вересково-степным направлением
запаха и фиксирующими свойствами. Выход экстракта 0,55-
0,75 %, абсолю — 0,30—0,35 %. Абсолю используют в парфю-
мерных композициях и отдушках.
Из отходов гидродистилляции розы ферментацией и экс-
тракцией твердой фазы получают до 0,2 % экстракта, в кото-
ром 70 % абсолю очень своеобразного запаха. Продукт реко-.
мендован для введения в отдушки.
Сырье для косметики из отходов
При выделении абсолютных масел из экстрактов в качестве
отходов производства получаются воски. Светлые воски азалеи
и жасмина непосредственно применяют в косметике. Темные
воски других культур, окрашенные зелеными и коричневыми
пигментами, обесцвечивают. Из восков розы перед обесцвечи-
ванием выделяют 2,3—2,9 % эфирного масла, состоящего в ос-
новном из терпеновых спиртов. Процесс основан на омылении
сложных эфиров терпеновых спиртов н высокомолекулярных
кислот 8 %-ным раствором щелочи и перегонке выделившихся
спиртов из реакционной массы гидродистилляцией. Оставши-
еся воски отделяют от жидкости, промывают, сушат под ва-
куумом и обесцвечивают перекисью водорода. Промытые и
высушенные под вакуумом воски имеют! желтый цвет.
Воски фасуют в брикеты, упаковывают в пакеты из крафт-
бумаги. Их используют в изделиях декоративной косметики.
Экстракцией отходов герани, базилика эвгенольного и аза-
леи растворами этилового спирта получают биологически ак-
тивные экстракты для косметики.
230
Лечебный концентрат из конденсата перегонки
мускатного шалфея	’
Конденсат, образующийся при извлечении паром эфирного
масла из мускатного шалфея, содержит .от 1 до 5 % нелетучих
веществ, большая часть которых обладает биологически ак-
тивным действием. КонДенсат отводится из нижней части пере-
гонных аппаратов, фильтруется и выпаривается под атмосфер-
ным давлением при температуре 90—95 °C. При этом получают
вязкую темно-коричневую жидкость, называемую шалфейным
концентратом (лечебным). Выход его составляет 0,7—-1,0 %
к сырью.
Шалфейный концентрат должен отвечать следующим показателям:
не менёе 1,250; не менее 1,415; содержание сухого остатка не менее 40 %;
к. ч. в пределах 9—30 мг КОН/г.
Шалфейный концентрат применяют в медицине.
РАЗДЕЛ II
ТЕХНОЛОГИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ ДУШИСТЫХ ВЕЩЕСТВ
ГЛАВА 12. ОСНОВНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
Синтетические душистые вещества встречаются в очень многих классах
органических соединений. Строение их весьма разнообразно: это соединения
с открытой цепью насыщенного и ненасыщенного характера, ароматические
соединения, циклические соединения с различным числом углеродных атомов
в цикле. Среди углеводородов вещества с парфюмерными свойствами встре-
чаются довольно редко. Большинство душистых веществ содержат в моле-
куле одну или несколько функциональных групп. Сложные и простые эфиры,
спирты, альдегиды, кетоиы, лактоны, иитропродукты — вот далеко не пол-
ный перечень классов химических соединений, среди которых разбросаны ве-
щества с ценными парфюмерными свойствами. Для получения душистых ве-
ществ применяется самое разнообразное сырье, переработка которого осно-
вана на йспользоваиии большого числа химических процессов органического
синтеза. Некоторые химические превращения приводят к введению замести-
телей в органические соединения: нитрование, алкилирование, галоидирова-
ние. К другой группе химических процессов относятся превращения, связан-
ные с изменением функциональной группы веществ: окисление, восстановле-
ние, этерификация, омыление. Третьи химические процессы приводят к изме-
нению углеродного скелета химических веществ: пиролиз, конденсация, изо-
меризация, циклизация, полимеризация. Ниже рассмотрены химические про-
цессы, наиболее часто используемые в синтезе душистых веществ.
В химической промышленности, особенно в производстве крупнотоннаж-
ной продукции, применяются преимущественно непрерывные процессы. Основ-
ными предпосылками для непрерывного оформления технологических процес-
сов являются большие скорости протекания основных химических реакций,
минимальное количество образующихся побочных продуктов, что достигается
часто проведением процессов с малой конверсией. Однако, для этого необхо-
димо, чтобы продукты реакции легко разделялись и непрореагировавшие ком-
поненты вновь возвращались в цикл. Так как большие скорости реакций дости-
гаются чаще всего при высоких температурах, реагирующие и образующиеся
соединения должны быть термостабильны. К достоинствам непрерывных ре-
акторов относится возможность проведения процессов при постоянных техно-
логических параметрах, что обеспечивает получение продуктов с постоянным
качественным составом. Высокая эффективность работы непрерывных реак-
торов достигается при их полной автоматизации и механизации трудоемких
работ. Несмотря на целый ряд преимуществ, для производства многих ду-
шистых веществ непрерывные процессы невыгодны или даже невозможны.
Так, если продолжительность реакции велика, то используют реакторы
периодического действия. Они могут быть приспособлены для широкого
диапазона условий реакции, позволяют проводить в одном аппарате не-
сколько последовательных операций (отстаивание, экстракция, промывка,
разделение слоев и т. д.) и достигнуть максимальной конверсии исходного
сырья. Кроме того, в малотоннажных производствах иа одном и том же
оборудовании можно получать различные химические продукты.
К недостаткам периодических процессов следует отнести большие за-
траты ручного труда, значительные затраты времени на заполнение, опорож-
нение и очистку аппаратов, автоматизация их связана с целым рядом трудно-
стей и стоит дорого.
232
1
Таким образом, основными факторами, определяющими выбор метода,
являются мощность производства по заданному продукту, хорошая управ-
ляемость процессом и возможность точного его регулирования. Кроме того,
на выбор способа производства существенное влияние оказывает экономика
процесса: относительная стоимость продукта и затраты на осуществление
процессов.
Самым разумным является получение наибольшего количества продукта
из наименьшего количества сырья при низких затратах.
Процессы окисления
Окислительно-восстановительные реакции — это реакции, при которых
происходит переход электронов от одних атомов или ионов к другим. Окис-
лением называется процесс отдачи электронов атомом или иоиом. В процессах
с участием типично ковалентных соединений, в которых заряд одного или
нескольких атомов в молекуле выражают лишь с помощью степени окисле-
ния, окислительно-восстановительными называются реакции, протекающие
с изменением степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих
веществ. Окислением- называют повышение степени окисления.
Так, при переходе от метана к муравьиной кислоте степень окисления
углерода изменяется от —4 до +2:
—4	—2	о	+2
сн4->сн3он -> НСНО-> нсоон.
В то же время реакция превращения метилового спирта в формальдегид
связана с отщеплением водорода (дегидрирование). Поэтому в органической
химии процесс отнятия водорода относится к реакциям окисления.
Процессы окисления широко распространены. Число кислородсодержа-
щих соединений, получивших применение в качестве душистых веществ, очень
велико. Процессы окисления используются, в промышленности душистых ве-
ществ как для получения промежуточных, так и готовых продуктов. Разли-
чают окисление химическими реактивами и окисление кислородом воздуха.
л
Окисление химическими реактивами. Окисление органиче-
ских соединений может осуществляться под действием различ-
ных окислителей. Однако во избежание окислительного разру-
шения молекулы необходимо тщательно подбирать соответству-
ющий окислитель и условия проведения процесса.
В качестве химических окислителей могут быть использо-
ваны галогены, перманганат калия, бихромат натрия или ка-
лия, пероксид водорода, азотная кислота, гипохлориты, хло-
раты и др.
Наибольшее распространение в технике получил дешевый
и сильный окислитель: бихромат натрия или калия в серно-
кислой среде.
Na2Cr2O7 + 4H2SO4 = Сг2 (SO4)3 + 4Н2О + Na2SO4 + 30.
В зависимости от условий реакции бихроматом можно
окислить метильную группу до карбоксильной, спиртовую
233
группу до карбонильной или провести окислительное расщеп-
ление по двойной связи с образованием альдегидов.
Окисление бихроматом ведут обычно в уксусной кислоте
или в сернокислых растворах различной концентрации при не-
высоких, температурах (40—90 °C).
Этот окислитель широко применяется для получения це-
лого ряда душистых веществ и полупродуктов. Так, окисление
изосафрола бихроматом натрия при температуре 40 °C при-
водит к гелиотропину, душистому веществу с запахом цветов
гелиотропа.
Na2Cr2O7 + H2SO4
сн=сн—сн3
Изосафрол
Гелиотропин
Сильным окислителем является пероксид водорода.
Преимущество его перед другими окислителями заключа-
ется в отсутствии в реакционной смеси минеральных продук-
тов восстановления окислителя.
Энергичные окислительные свойства проявляет азотная
кислота.
Из-за своей агрессивности по отношению к материалу ап-
паратуры азотная кислота для окисления применяется очень
редко.
Окисление химическими реагентами проводят чаще всего
в водной среде. Органические растворители применяются редко.
Они должны быть нейтральными, устойчивыми к действию
окислителей.
В качестве растворителей используют толуол, диоксан, ле-
дяную уксусную кислоту, спирты. Преимуществом окисления
в среде растворителей является снижение до минимума ко-
личества побочных продуктов.
В некоторых случаях используют водный раствор окисли-
теля при наличии не смешивающегося с водой растворителя.
Продукты окисления переходят в органическую фазу, этим
устраняется их контакт с окислителем.
Получение обепина. Обепин (анисовый альдегид)—души-
стое вещество с запахом цветов боярышника — получают окис-
лением анетола, содержащегося в бадьяновом, анисовом, фен-
хельном эфирных маслах. с	
234
Анетол
4H2SO4 + Na2Cr2O.
Сульфаниловая
кислота
+ Na2SO4 + СН3СООН + Cr2(SO4)3 + 4Н2О
В качестве окислителя используют бихромат натрия в сер-
нокислом растворе.
К нагретой до 50 °C смеси водного раствора бихромата
натрия, толуола, анетола и сульфаниловой кислоты приливают
при перемешивании раствор серной кислоты. Процесс заканчи-
вают при отсутствии в реакционной массе шестивалентного
хрома. Толуольный экстракт обепина промывают до нейтраль-
ной реакции, очищают через бисульфитное соединение с по-
следующей вакуумной перегонкой.
Получение вератона. В синтезе душистых веществ приме-
ром окисления спиртовой группы до карбонильной с помощью
химических окислителей может служить получение вератона,
душистого вещества с запахом свежей зелени.
Вератол (смесь изомеров) ОН
К смеси вератола, ледяной уксусной кислоты и 40 %-ного
раствора хромпика приливают концентрированную серную
кислоту при температуре не выше 40 °C. Реакционную массу
перемешивают в течение 2 ч сначала при 40 °C, а затем при
60—70 °C и добавляют толуол и воду. После отделения кис-
лого водного слоя .толуольный раствор вератона промывают
до нейтральной реакций. Растворитель отгоняют, технический
продукт очищают вакуумной перегонкой.
Окисление кислородом воздуха. В' промышленности для окисления пред-
почтительно используют кислород, чаще воздух. Окисление кислородом воз-
235
духа осуществляют в присутствии катализаторов при повышенной темпера-
туре. Но многие органические соединения могут изменяться под действием
кислорода и при нормальных условиях в отсутствие катализатора. Особенно
легко окисляются кислородом воздуха соединения с активированными СНтСвя-
зями (олефины, альдегиды).
Многие олефины легко окисляются кислородом воздуха. Скорость окис-
ления зависит от степени контакта между газом и жидкостью и от темпе-
ратуры.
С повышением температуры, с одной стороны, возрастает скорость окис-
ления, но одновременно увеличивается количество побочных продуктов. Пе-
рекиси являются чрезвычайно реакционноспособными соединениями и всту-
пают в различные реакции с исходными углеводородами. Поэтому для
достижения хороших выходов часто проводят .окисление при низкой темпе-
ратуре.
Получение диэпоксида аллооцимена. Примером окисления
кислородом воздуха ненасыщенных соединений является полу-
чение диэпоксида аллооцимена в производстве душистых ве-
ществ эленола и верникола.
Аллооцимен, содержащий три сопряженные двойные связи,
легко окисляется кислородом воздуха, образуя вязкую поли-
мерную перекись. После поглощения 75 % теоретически не-
обходимого количества кислорода оксидат становится на-
столько густым, что диспергирование в нем газа прекра-
щается.
236
Рис. 53. Схема окисления алооцимена:
1 — окислитель; 2 — изомеризатдр; 3 — холо-
дильник; 4 — сборник диэпоксида; 5 — иасос
циркуляционный; 6 — ловушка-циклон; 7 —
скруббер
(рис. 53). В окислитель загру-
Концентрированные рас-
творы полимерной перекиси
взрывоопасны. Нагревание
даже небольших количеств
приводит к бурному вски-
панию и выбросу реакцион-
ной массы.
Полимерная перекись
при комнатной температуре
очень медленно изомеризу-
ется, образуя диэпоксид ал-
лооцимена. Процесс резко
ускоряется при нагревании.
Так, при температуре 100—
110 °C изомеризация прохо-
дит за несколько минут. Об-
разующийся в результате
изомеризации диэпоксиал-
лооцимен легкоподвижен,
устойчив к окислению. Про-
цесс получения его проводят
в циркуляционной установке
жают аллооцимен и подают воздух. Окислитель соединен сизо1
меризатором; представляющим собой трубу с паровым обогре-
вом, Температуру в окислителе поддерживают 30—40 °C, в изо-
меризаторе—100—НО °C. Из изомеризатора реакционная
масса поступает в холодильник, где охлаждается до 30 °C, и
снова подается в окислитель.
Масса циркулирует в системе до достижения необходимого
содержания диэпоксида в смеси.
При таких условиях не образуется вязкий концентрирован-
ный раствор полимерной перекиси, а оксидат постепенно обо-
гащается диэпоксиаллооцименом.
Технический продукт очищается с помощью вакуумной рек-
тификации.
Каталитическое окисление. При каталитическом окислении
в зависимости от температурных условий и применяемого ка-
тализатора кислород может окислять исходные углеводороды
до альдегида или до кислоты. Контактное окисление обычно
протекает при высокой температуре (400—600 °C), осуществ-
ляют процесс в паровой фазе. Катализаторами служат такие
металлы, как медь, серебро, ванадий, молибден, вольфрам,
железо и ряд других. Кроме индивидуальных металлов приме-
няют их смеси. Катализируют процессы окисления и оксиды
перечисленных металлов. Выбор катализатора и температура
определяются главным образом желаемой степенью окисления
углеводорода. Так как кислород с парами органических сое-
динений образует взрывоопасные смеси, концентрация его
237
Рис. 54. Схема каталитического окисле-
ния толуола:
1 — мерник толуола; 2 — испаритель; 3 —
контактный аппарат; 4 — холодильник; 5 —
разделитель; 6 — промывной аппарат для от-
ходящих газов; 7 — отстойник; 8 — сборник
толуолъно-бензальдегидной смеси
в смеси паров должна ле-
жать ниже или выше преде-
лов взрываемости.
Для осуществления ка-
талитического окисления
в паровой фазе применяется
специальное оборудование,
которое состоит в основном
из четырех узлов: испари-
теля для исходного сырья,
подогревателя или перегре-
вателя паров, каталитиче-
• ской печи и конденсацион-
ной установки для охлажде-
ния продуктов окисления.
Основной частью агрегата
является каталитическая
печь, которая чаще всего
представляет собой одно-
или многбтрубчатую уста-
новку типа теплообменника,
заполненную катализато-
ром. Для экзотермических
реакций тепло подводят
в начале процесса, а затем
оно поддерживается теплотой реакции и температурой подавае-
мого сырья.
Одним из методов получения бензальдегида является окис-
ление толуола в паровой фазе при высокой температуре
в присутствии катализатора (рис. 54).
Бензальдегид — душистое вещество с запахом горького
миндаля. Кроме того, бензальдегид является исходным веще-
ством в синтезе коричного альдегида, коричного спирта, ко-
ричной кислоты и ее эфиров, жасминалбдегида и др.
Каталитическое дегидрирование. Каталитическое дегидрирование спиртов
лучше всего протекает в паровой фазе.
Для дегидрирования ненасыщенных спиртов требуются акцепторы водо-
рода, иначе может произойти гидрирование образующегося альдегида; В ка-
честве акцептора водорода чаще всего используют воздух, который подают
во время процесса в каталитическую печь (такие процессы называют окис-
лительным дегидрированием)'. При дегидрировании насыщенных спиртов нет
Необходимости в использовании акцепторов. В качестве катализаторов де-
238
Рис. 55. Схема каталитического дегидрирования р-фенилэтилового спирта:
1 — мерник; 2 — ротаметр; 3—реометр; 4— аппарат-испаритель; 5 — каталитическая
колонна; 6 — холодильник; 7 — приемник; 8 — холодильник; 9 — ловушка
гидрирования применяют соединения меди, серебра, цинка, медно-хромовый
катализатор Адкинса.
Процесс ведут при температуре 300—400 °C. При получении альдегидов
с температурой кипения ниже 200 °C можно вести дегидрирование при атмо-
сферном давлении. Если синтезируют более высококипящие альдегиды, то
работают при пониженном давлении. Процесс дегидрирования ненасыщенных:
спиртов также ведут предпочтительнее при пониженном давлении.
Хорошие результаты дает каталитическое дегидрирование вторичных
спиртов в паровой фазе на тех же катализаторах. В этом случае реакция
протекает с лучшими выходами, так как из кетонов образуется меньше по-
бочных продуктов.
Процессы парофазного дегидрирования ведут в оборудовании, аналогич-
ном оборудованию для каталитического окисления.
Процесс каталитического дегидрирования является более технологичным
по сравнению с окислением химическими реактивами, так как позволяет по-
лучать более чистые конечные продукты. Упрощается выделение продукта
дегидрирования вследствие того, что отпадает необходимость в его промывке
и нейтрализации. Отсутствуют производственные сточные воды, содержащие
значительное количество минеральных солей. Аппаратурное оформление про-
цессов каталитического дегидрирования несложно, большинство из них
оформлено в виде непрерывных.
Каталитическое дегидрирование р-фенилэтилового спирта.
Примером каталитического дегидрирования спиртов в произ-
водстве синтетических душистых веществ может служить по-
лучение фенилацетальдегида.
Фенилацетальдегид
Ф енилэтиловый
спирт
23»
Установка для каталитического дегидрирования состоит из
трех частей: испарительной, каталитической и конденсацион-
ной (рис. 55).
В испаритель подают непрерывно р-фенилэтиловый спирт
с такой скоростью, чтобы уровень его в аппарате оставался по-
стоянным. Одновременно в аппарат через барботер поступает
воздух. Процесс проводят при пониженном давлении (6,7X
Х104 Па). В испарителе р-фенилэтиловый спирт нагревается
до кипения и его пары вместе с воздухом поступают в катали-
тическую печь. Каталитическая печь представляет собой медную
колонку с электрообогревом, заполненную катализатором—
спиральками, скрученными из медной проволоки. Катализатор
вначале нагревается до 300—320 °C, а затем температура
поддерживается за счет теплоты реакции. Пройдя через ка-
тализатор, пары фенилацетальдегида в смеси со спиртом по-
ступают в холодильник, где конденсируются и в виде жидко-
сти стекают в приемник. Для отделения фенилацетальдегида
спирт связывают в борный эфир, альдегид отгоняют, а затем
очищают вакуумной ректификацией.
Процессы восстановления
Восстановление — это химическая реакция, состоящая в присоединении
электронов атомами или ионами. Для реакций между ковалентными соеди-
нениями восстановление — это понижение степени окисления атомов, входя-
щих в состав реагирующих веществ. В органической химии восстановлением
часто называют присоединение водорода к молекуле органического соеди-
нения. Различают следующие способы восстановления; 1) химические, 2) ка-
талитические, 3) электрохимические, 4) микробиологические. В химии души-
стых веществ находят применение в основном первые два способа. Особенно
широко распространено каталитическое восстановление, т. е. присоединение
водорода, протекающее под влиянием катализатора (в частности, каталити-
ческое гидрирование — присоединение водорода к ненасыщенным связям).
Наряду с этим большое значение имеют еще и химические
методы, главным образом, потому, что они часто превосходят
каталитические по избирательности.
Получение коричного спирта. Примером восстановления
альдегидов с помощью алкоголята алюминия может служить
производство коричного спирта из коричного альдегида. Этим
методом удается селективно восстановить карбонильную
группу, не затрагивая двойной связи в ц-р-положении. В ка-
честве восстановителя используют бензилат алюминия в бен-
зиловом спирте:
О
С6Н6СН = СНС^ + СеН6СН2ОН (С<,н5снаО)зА!
Хн.
Коричный альдегид Бензиловый
спирт
240
о
CeH5CH = СН — СН2ОН + СвН5 — с/
н
Коричный спирт	Бензальдегид
Процесс осуществляют в вакуумном аппарате с колонной
и дефлегматором.
В куб загружают безводный бензиловый спирт, коричный
альдегид и раствор бензилата алюминия в бензиловом спирте.
Восстановление ведут в вакууме при остаточном давлении
3- 103 Па и температуре 80—100 °C. Образующийся бензальде-
гид отгоняют, одновременно добавляя в аппарат свежие пор-
ции бензилового спирта. По окончании процесса технический
коричный спирт очищают вакуумной ректификацией. Бензаль-
дегид используют в синтезе коричного альдегида, который за-
тем вновь поступает на восстановление.
Каталитическое восстановление. В промышленности большее распростра-
нение получило каталитическое восстановление молекулярным водородом
в присутствии специальных катализаторов. Этот способ дает возможность
получать чистые, не загрязненные химическими восстановителями продукты,
легко выделяемые из реакционной смеси. Каталитические процессы восста-
новления протекают в большинстве случаев легко и однозначно, однако,
иногда их не удается осуществить из-за отравления катализатора. Вещества,
замедляющие реакцию, например, сероводород, окись углерода, галогенопро-
изводные и др., являются каталитическими ядами.
Поэтому успех восстановления зависит от чистоты продуктов, применяе-
мых для приготовления катализаторов, водород также не должен содержать
нежелательных примесей. Во многих случаях восстановление в присутствии
катализаторов протекает уже при комнатной температуре и нормальном дав-
лении. Однако, во многих случаях требуются более высокие давления н тем-
пературы. Особое значение для успешного восстановления имеет правильный
выбор катализатора. В качестве катализаторов наиболее часто применяют
благородные металлы, никель, медь, кобальт, железо, смешанные оксиды ме-
таллов и др.
Контактные катализаторы из благородных металлов, например, платино-
вая чернь или платина и палладий на носителях отличаются высокой актив-
ностью и пригодны для восстановления уже при комнатной температуре.
В промышленности синтетических душистых веществ широко применяется
скелетный никель (никель Ренея). Его готовят выщелачиванием ннкель-алю-
минневого сплава.
Для этого сплав добавляют к 25 %-ному раствору гидроксида натрия
при охлаждении. Происходит реакция образования алюмината натрия, сопро-
вождающая бурным выделением водорода и разогревом.
2А! + 2NaOH + 2Н2О 2NaA102 + 3H2.
После окончательного растворения алюминия массу нагревают до 70—
100 °C, а затем охлаждают, промывают водой до нейтральной реакции,
а потом спиртом. Никель, нерастворимый в щелочи, остается в виде мелко-
дисперсного тяжелого порошка. Полученный катализатор содержит неболь-
шое количество алюминия, который оказывает влияние на его активность.
Полное удаление алюминия приводит к дезактивации катализатора. Никель
Ренея хранят под слоем спирта из-за его высокой пирофорности. По методу
Ренея получают также скелетные кобальтовые, железные и медные катали-
заторы, но они применяются гораздо реже.
241
Наряду с никелем Ренея часто используют непирофррные никелевые ка-
тализаторы, которые готовят восстановлением соединений никеля, таких, как
оксиды, гидроксиды, основные карбонаты или ацетаты, формиаты.
Из формиата никеля при температуре 200—250 °C в среде парафина
или вазелинового масла получают мелкодисперсный очень активный метал-
лический никелевый катализатор.
Все большее применение находят катализаторы на носителях с содержа-
нием никеля 10—40 %. В качестве носителей используют кизельгур, пемзу,
оксид алюминия, оксид хрома, смешанные оксиды.
Большое значение приобрел предложенный Адкинсом медно-хромовый
катализатор СиО-Сг2О3, который является оксидным и не должен восста-
навливаться до металла в процессе гидрирования.
Восстановление в присутствии хромита меди протекает
только при повышенных давлениях (до 30 МПа) и темпера-
туре 100—300 °C. К числу оксидных катализаторов относятся
также цинк хромитный, который получают аналогично медно-
хромовому катализатору.
Точных правил для выбора катализаторов не существует,
тем не менее в некоторых случаях оправдывается применение
определенных типов катализаторов.
Для гидрирования двойных С=С —связей обычно не тре-
буются активные катализаторы. Гидрирование по двойным
связям, расположенным на концах цепи, идёт быстрее, чем по
двойным связям в середине цепи. Значительно труднее гидри-
руются двойные связи в местах разветвления цепи. Если в мо-
лекуле имеется несколько групп, способных к каталитическому
восстановлению, то, как правило, процесс протекает в следую-
щей последовательности: сначала происходит гидрирование по
двойной и тройной связи, затем следует восстановление карбо-
нильной группы, гидроксильной группы, ароматического ядра,
связей гетероциклического ядра и, наконец, очень устойчивой
карбоксильной группы.
Однако, не со всеми катализаторами можно провести четко
восстановление одной из групп, не затрагивая других. Для се<
лективного восстановления необходим тщательный подбор ка-
тализатора.
Получение цитроиеллаля. Примером гидрирования этилено-
вой связи в присутствии карбонильной группы является про-
изводство цитроиеллаля из цитраля:
СН3	СН3	О
\	I Z н2
с = снсн2сн2 — с = сн — с	-— ----
/	\ Ni формиатный
сн3	н
Цитраль
сн3	сн3 о
\	. I . //
-> С = СНСНгСНгСН - СН2С
СН3	Н
Цитронелла ль
242
Промышленный метод гидрирования цитраля базируется на
использовании формиатного никеля. -Процесс ведут в раство-
рителе при температуре 95—100 °C и давлении 8—14 МПа.
В качестве растворителя используют этиловый или изо-
пропиловый спирты. После поглощения 1 моль водорода гид-
рирование прерывают, реакционную массу охлаждают, катали-
затор отделяют отстаиванием. Цитронеллаль получают с выхо-
дом 92—93 % от теоретического. Он является промежуточным
продуктом в синтезе гидроксицитронеллаля.
Получение цитронеллола. При восстановлении цитраля со
скелетным никелевым катализатором одновременно насыща-
ется и карбонильная группа и сопряженная с ней двойная
связь. Этот катализатор используется для промышленного по-
лучения цитронеллола, душистого вещества с запахом розы:
СН3	СН3	О
\	I /
С = СН (СН2)а — С = СН — С	+ 2На ——--------—-*
у	\	N1 скелетный
сн3	н
Цатраль
сн3	сн3
С = СН (СНа)а — СН — СНаСН2ОН.
СН3
Цитронеллол
Процесс ведут при температуре 85—90 °C и давлении
1,2 МПа до поглощения 2 моль водорода. В этих условиях
частично гидрируется и вторая двойная связь. В качестве по-
бочного продукта образуется около 10 % дигидроцитронеллола.
Применение меднохромового катализатора. Если карбониль-
ная группа в альдегидах и кетонах восстанавливается довольно
гладко в сравнительно мягких условиях, то для восстановления
карбоксильной группы требуются очень жесткие, условия. Из
эфиров карбоновых кислот получают соответствующие спирты
в присутствии меднохромового оксидного катализатора при
давлении 20—30 МПа и температуре 200—250 °C.
Этот катализатор применяется, в основном, для восстанов-
ления кислородсодержащих групп. Если в соединении имеются
одновременно олефиновые связи, то и они гидрируются в этих
условиях. Однако, некоторые добавки позволяют подавить
гидрирование двойных связей. Такой селективный процесс осу-
ществляют в синтезе верникола.
243
Верникол получают из диэпоксиаллооцимена.
Эпоксигруппы в диэпоксиаллооцимене восстанавливают до
гидроксильных, не затрагивая двойную связь, с хромитом
меди и добавками гидроксида калия.
Процесс ведут в среде изопропилового спирта при темпера-
туре 120—130°С и давлении 10 МПа.
Техника безопасности при процессах восстановления. Процессы восста-
новления, протекающие при повышенных давлениях, ведут в аппаратах осо-
бой конструкции—автоклавах. Корпус автоклава изготавливается из. стали
и должен быть рассчитан на соответствующее давление. Аппарат снабжен
мешалкой, гильзой для термометра, предохранительным клапаном.
Так как водород является горючим газом и образует с кислородом воз-
духа взрывоопасные смеси, работа с ним требует особых мер предосторож-
ности.
Процесс ведут в следующем порядке. В автоклав загружают исходное
вещество, катализатор и герметично его закрывают. Если используется пиро-
форный катализатор, то его предварительно смешивают с растворителем, не
допуская соприкосновения с воздухом. Автоклав продувают 2—3 раза азо-
том или углекислым газом под давлением 0,3—0,5 МПа и анализируют про
дувочный газ на содержание кислорода. Количество кислорода должно быть
менее 1,5 %, иначе при заполнении автоклава водородом возможно образо-
вание взрывоопасной концентрации газов.
Для проверки герметичности в аппарате создают давление азота 1—
1,5 МПа.
Проверевный на герметичность автоклав продувают водородом 2—3 раза
под давлением 0,3—0,5 МПа для полного вытеснения азота.
По окончании вытеснения азота автоклав заполняют водородом до тре-
буемого давления и ведут восстановление при перемешивании. Температуру
реакционной массы регулируют пуском пара или охлаждающей воды в ру-
башку автоклава. Давление поддерживают пуском нового количества водо-
рода в автоклав. Когда поглотится расчетное количество водорода, процесс
считают законченным.
По окончании восстановления реакционную массу охлаждают. Перед
разгрузкой автоклав продувают азотом до полного отсутствия водорода
в продувочном газе.
Процессы этерификации
Замена водорода гидроксильной группы в спиртах на ацильный (кислот-
ный) остаток приводит к образованию сложных эфиров.
Наиболее, распространенными методами получения сложных эфиров яв-
ляются взаимодействие спиртов с карбоновыми кислотами или ангидридами
кислот.
При реакции спирта с кислотой выделяется молекула воды. Вследствие
обратимости процесса этерификации выход сложного эфира повышается,
если один из компонентов берется в избытке. Такого же эффекта можно
достигнуть удалением воды или образующегося эфира из сферы реакции.
В качестве катализаторов этерификации применяют преимущественно
кислоты: сериую, соляную, фосфорную, полифосфориую, бензолсульфокис-
лоту, пара-толуолсульфокислоту, хлорсульфоновую, сульфосалициловую и
другие. Кроме того, часто с успехом используют соли, например, хлориды ме-
таллов (CaCI2, FeCl3, ZnCls), кислые соли, как бисульфат калия или натрия
и другие.
Минеральные кислоты действуют не только как катализаторы, но и как
водоотнимающие средства. Поэтому их часто применяют в количествах, пре-
вышающих каталитические: до 10 % от массы карбоновой кислоты. Один
из методов этерификации карбоновой кислоты состоит и нагревании ее с 2—
244
5-кратным избытком спирта в присутствии серной кислоты. Однако, вслед-
ствие дегидратирующих свойств серная кислота не может быть использована
для этерификации нестойких соединений. В этих случаях предпочтительнее
применение соляной кислоты (чаще всего газообразный НС1).
Как уже упоминалось, равновесие реакции можно сдвинуть
вправо, если удалять непрерывно одно из образующихся ве-
ществ из сферы реакции. Наиболее распространенный метод
заключается в удалении воды в виде азеотропной смеси. Для
этого процесс проводят при кипении реакционной массы в при-
сутствии азеотропообразователей, в качестве которых исполь-
зуют бензол, толуол, ксилол, галогенсодержащие алифатиче-
ские углеводороды.
Отгоняющуюся гетероазеотропную смесь разделяют, раство-
ритель возвращают в процесс. Азеотропный метод этерификации
позволяет значительно сократить количество минеральной кис-
лоты, добавляемой в реакционную смесь, часто заменить ее
арилсульфокислотой. Это особенно важно в том случае, если
продукты реакции чувствительны к кислой среде. Скорость
образования сложных эфиров зависит от строения исходного
спирта и кислоты. Легче всего этерифицируются первичные
спирты, значительно труднее вторичные и третичные. Анало-
гичная закономерность наблюдается и в реакционной способ-
ности кислот нормального и изо-строения.
Этерификация третичных спиртов карбоновыми кислотами
в присутствии кислотного катализатора затруднена вследствие
легкости их дегидратации в этих условиях, поэтому этерифи-
кацию проводят с помощью ангидридов кислот.
Добавки каталитических количеств концентрированной сер-
ной, фосфорной кислот, ZnCh, ацетатов щелочных металлов
значительно ускоряют реакцию. Многие третичные спирты мо-
гут быть таким путем переведены в эфиры в мягких условиях
при комнатной температуре.
Терпинеол	Терпинилацетат
Терпинилацетат, душистое вещество с цветочным запахом,
получают взаимодействием терпинеола с уксусным ангидри-
дом в присутствии каталитических количеств концентрирован-
ной серной кислоты при 25—28 °C.
Ацилирование с помощью ангидридов кислот весьма рас-
пространено и для этерификации вторичных спиртов.
245
Недостатком этерификации в присутствии кислот и солей
является образование значительного количества сточных вод
и необходимость их утилизации, коррозия оборудования, боль-
шая трудоемкость процесса.
В последнее десятилетие наблюдается тенденция к замене
указанных катализаторов на ионообменные смолы, силикагель,
цеолиты.
Процесс этерификации может протекать и без добавления
специального катализатора, поскольку сама карбоновая кис-
лота может являться катализатором. Такие сильные карбоно-
вые кислоты, как муравьиная, щавелевая образуют сложные
эфиры при нагревании со спиртом.
Так, линалилформиат, душистое вещество с запахом берга-
мотового масла, получают взаимодействием линалоола с из-
бытком муравьиной кислоты при температуре 30—35 °C.
СН3 '	ОН
\ = снсн2сн2—с—сн =сн2 + нсоон
CH3Z	\н3
Лин алоол
сн3	осон
\ = снсн2сн2 С — СН = СН2 4- н2о.
сн3	сн3
Линалилформиат
Для термически устойчивых эфиров выход можно повысить
непрерывным удалением воды из сферы реакции.
Если все компоненты кипят при более высокой темпера-
туре, чем вода, то ее можно просто отогнать. Если вода обра-
зует азеотропную смесь с одним из реагентов, то ее можно
удалить азеотропной перегонкой. Например, при получении
эфиров термически устойчивых спиртов и уксусной кислоты
вода удаляется в виде азеотропной смеси с уксусной кислотой,
которая вводится в реакцию в избытке. Так же, как при ка-
талитическом процессе, воду можно удалять азеотропной пе-
регонкой с растворителем.
Сложные эфиры являются одной из наиболее важных групп
душистых веществ как по числу применяемых соединений, так
и по объему производства.
. Многие сложные эфиры низших и средних спиртов и кис-
лот обладают фруктовым запахом и используются, главным
образом, в пищевой промышленности. К их числу относятся
применяемые для приготовления ароматических, эссенций этил-
ацетат, изоамилацетат с характерным запахом груши.
246
Получение этилацетата. В промышленности этилацетат по-
лучают нагреванием смеси этилового спирта и уксусной кис-
лоты в присутствии серной кислоты.
0	°
СНз С С2Н5ОН hsso4 СН3С
он	ос2н5 + н2о.
Уксусная	Этиловый	Этил ацетат
кислота	спирт
Процесс проводят в оборудовании периодического действия.
В этерификатор из кислотостойкой эмали загружают спирт,
уксусную кислоту и при перемешивании приливают серную
кислоту. Смесь кипятят с обратным холодильником в тече-
ние 6—8 ч, пока содержание уксусной кислоты не снизится
до 3 %. Затем образовавшийся эфир с избытком спирта отго-
няют от серной кислоты. Смесь промывают, нейтрализуют от
остатков уксусной кислоты и перегоняют при атмосферном
давлении.
Производство этилацетата относится к многотоннажному,
так как он используется не только в пищевой промышленно-
сти, но и в других отраслях как растворитель.
Получение изоамилацетата. Изоамилацетат получают вза-
имодействием изоамилового спирта с уксусной кислотой в при-
сутствии серной кислоты.
Н3С\	Н3Сх	у
СН—СН2—СН2ОН + СН3СООН й	/СН—сн2—сн2—о—с + н2о
H3CZ	V	2 4 нзс/	I
Уксусная	6	СН
Изоамиловый спирт кислота	Изоамилацетат
Образующуюся в процессе реакции воду отгоняют в виде
азеотропной смеси с изоамиловым спиртом. Этерификацию
проводят в аппарате из кислотостойкой эмали, снабженном
водоотделителем. В аппарат загружают уксусную кислоту,
изоамиловый спирт, купоросное масло и нагревают до кипе-
ния. Пары конденсируются в холодильнике, конденсат посту-
пает во флорентину, где вода отделяется, а органическая
фаза вновь возвращается в реактор. Процесс ведут до прекра-
щения выделения воды. Реакционную смесь охлаждают, ней-
трализуют, промывают. Технический эфир очищают ректифи-
кацией.
Процессы переэтерификации
и применяемые катализаторы
При нагревании сложных эфиров со спиртами протекает реакция обмена,
называемая переэтерификацией,	•
RCOOR' + R"OH RCOOR" + R'OH.
247
Реакция переэтерификации обратима.
Для смещения равновесия вправо обычно применяют 3—4-кратный из-
быток спирта. Процесс протекает в присутствии кислотных или основных
катализаторов. Чаще всего используют серную кислоту и бензолсульфокис-
лоту. Весьма распространенными катализаторами являются алкоголяты ще-
лочных и щелочноземельных металлов, гидроксиды щелочных и щелочнозе-
мельных металлов, карбонаты калия и натрия, оксид свинца, все большее
значение приобретают цеолиты и ионообменные смолы.
Метод переэтерификации заключается в нагревании смеси сложного
эфира со спиртом в присутствии катализатора с одновременной отгонкой об-
разующего спирта. Переэтерификация может сопровождаться гидролизом
получаемых эфиров, причем с повышением температуры процесса скорость
гидролиза увеличивается. Для понижения температуры в случае использо-
вания высококипящих спиртов в систему вводят растворитель. В качестве
растворителя чаще всего применяют толуол. В этом случае образующийся
спирт отгоняется вместе с толуолом.
Метод переэтерификации используется для получения многих сложных
эфиров.
Получение бензилсалицилата. Бензилсалицилат почти не
имеет запаха и применяется, в основном, в качестве фикса-
тора.
Получают его переэтерификацией метилсалицилата бензило-
вым спиртом:
Метилсалицилат Бензиловый спирт
Бензилсалицилат
Катализирует реакцию фенолят метилсалицилата, который
образуется при добавлении в реакционную смесь гидроксида
натрия.
+ NaOII
+ Н2О
В аппарат загружают метилсалицилат, бензиловый спирт
и едкий натр. Смесь нагревают под уменьшенным давлением
8-103 Па до температуры 80—90 °C и отгоняют воду. После
прекращения выделения воды процесс ведут при атмосфер-
ном давлении, отгоняя метанол до достижения температуры
в аппарате 160 °C. Повышение температуры до 180 °C может
способствовать протеканию побочных реакций образования
дибензилового эфира, гидролиза бензилсалицилата с последу-
ющим декарбоксилированием салициловой кислоты.
Технический бензилсалицилат очищают вакуумной ректи-
фикацией.
248
Процессы гидролиза
Гидролиз органических соединений — это расщепление связей в органиче-
ской молекуле при действии воды с образованием двух или более соедине-
ний, причем, элементы воды присоединяются по месту возникновения свобод-
ных валентностей. Процессы гидролиза включают в себя замещение атомов
галогена в алифатических и ароматических соединениях, ацильной группы
в алифатических и ароматических соединениях сульфо- или аминогруппы
в ароматическом ряду на гидроксильную группу.
В технологии душистых веществ и их полупродуктов наибольшее рас-
пространение имеют процессы гидролиза галогенсодержащих соединений и
сложных эфиров.
Гидролиз галогенсодержащих соединений. Галогены в алифатических и
жирноароматических соединениях довольно легко обмениваются на гидро-
ксильную группу с образованием спиртов. Легче всего гидролизуются соеди-
нения иода, труднее — брома, еще труднее — хлора, причем третичные алкил-
галогеииды гидролизуются легче вторичных и первичных.
Гидролиз можно осуществлять водой, водными или спиртовыми раство-
рами щелочей, а также, растворами или суспензиями карбонатов щелочных
и щелочноземельных металлов при кипячении реакционной смеси.
В некоторых случаях прямой гидролиз щелочами проходит с низким
выходом вследствие отщепления галогеноводорода и образования непредель-
ных соединений. Тогда используют обходной путь: алкилгалогениды перево-
дят сначала в эфиры обработкой уксуснокислым калием или натрием, а за-
тем гидролизуют.
Галоген, иаходящийсй непосредственно у ароматического ядра или
у двойной С=С связи, гидролизуется с большим трудом. Процесс проводят
при высокой температуре под давлением в присутствии щелочей и катализа-
торов. Гидролиз связи углерод-галогеи облегчается сопряжением ее с крат-
ной связью, например, в бензилгалогенидах.
Получение бензилового спирта. Гидролизом хлористого бен-
зила получают бензиловый спирт — душистое вещество с баль-
замическим запахом.
+ 2NaCl + СО2
Хлористый
бензил
Бензиловый
спирт
Процесс проводят следующим образом: в аппарат с ме-
шалкой, паровым обогревом, обратным холодильником загру-
жают 10 %-ный водный раствор соды и хлористый бензил.
Массу нагревают до 100—105 °C и перемешивают при этой
температуре в течение 8—1Q ч.
По окончании процесса реакционную массу охлаждают, от-
стаивают, отделяют органический слой от водного. Бензило-
вый спирт очищают вакуумной ректификацией.
Гидролиз сложных эфиров. Гидролиз сложных эфиров при-
водит к образованию спиртов и карбоновых кислот. Этот про-
цесс часто называют «омылением». Происхождение термина
«омыление» связано с методом производства мыла из жиров.
249
Гидролиз сложных эфиров протекает как в кислой, "так
и в щелочной среде. Для кислотного гидролиза требуются
лишь каталитические количества кислоты. При щелочном
омылении обычно берут или молярное количество щелочи, или
избыток, так как она является не только катализатором, но
и выводит из сферы реакции образующуюся кислоту в виде
соли.
Скорость омыления сложных эфиров увеличивается с повы-
шением температуры.
При щелочном гидролизе применяют водные или спиртовые
растворы щелочей. Если образующиеся в результате гидролиза
соединения неустойчивы к действию сильных щелочей, то ис-
пользуют растворы карбоната натрия, бикарбоната натрия,
поташа. Эфиры первичных спиртов омыляются щелочными
агентами легче, чем эфиры вторичных и третичных спиртов.
В этом случае действует правило: чем легче образуются
эфиры, тем легче протекает их гидролиз. Омыление сложных
эфиров кислотами используется редко. Скорость гидролиза
в этом случае также увеличивается с повышением темпера-
туры.
Обычно эфир кипятят с водным раствором серной или соля-
ной кислоты.
Получение линалоола. Линалоол получают омылением со-
держащегося в эфирных маслах линалилацетата. В корианд-
ровом масле содержится около 65 % свободного линалоола
и связанного в виде эфиров. Для’ полного выделений линало-
ола кориандровое масло омыляют водным раствором натрие-
вой щелочи.
н3с
н3с
сн3
:с=сн— СН — сн— с— СП=СН„ + NaOH
ососп.,
Н2О
Линалилацетат
Линалоол.
СН..
. I
СИ—С—СН=СН„ + СН..СООХ&-
2 I
. он-
В  аппарат с мешалкой, обратным холодильником, паровым
обогревом загружают 10 %-ный раствор гидроксида натрия,
кориандровое масло, нагревают смесь до 80 °C и перемеши-
вают при этой температуре в течение 10 ч. Реакционную массу
отстаивают, отделяют водный слой.
Линалоол после нейтрализации и промывки направляют на
очистку вакуумной ректификацией.
250
Процессы конденсации
Конденсацией называют химические процессы, приводящие к образова-.
нию веществ с новыми углеродными связями. Возникновение связей между
углеродными атомами происходит вследствие отщепления от молекул реаги-
рующих веществ, воды, галогеноводорода, спирта и др.
Реакции конденсации протекают обычно при участии конденсирующих
средств, которые могут оказывать или чисто каталитическое действие, или
связывать отщепляющуюся частицу, смещая равновесие в системе. Чаще
всего их действие является комбинированным. Конденсирующие средства
можно приблизительно сгруппировать по типам реакций конденсации в со-
ответствии с характером отщепляемой молекулы.
Отщепление воды катализируется разнообразными реагентами: сильными
кислотами (H2SO4, НС1), солями (ZnCl2), гидроксидами или алкоголятами
щелочных металлов. Реакции конденсации с отщеплением галогеноводорода,
например, алкилирование и ацилирование по Фриделю—Крафтсу, протекают
под влиянием А1С13, FeCl3, ZnCl2, а с отщеплением галогенов, например, ре-
акция Вюрца, в основном, под действием различных металлов (Ag, К, Na,
Си, Mg, Zn). Отщепление водорода может происходить пирогенно, например,
образование дифенила из бензола при 700 °C, или с участием окислителей.'
Реакции конденсации весьма разнообразны и многочисленны. Здесь бу-
дут рассмотрены лишь некоторые, чаще всего используемые в технологии по-
лучения как промежуточных продуктов, так и самих душистых веществ.
Конденсация с выделением воды. Типичным примером такого процесса
является альдольно-кротоновая конденсация, приводящая к образованию а-,
P-ненасыщенных кетонов или альдегидов. Протекает она под действием ще-
лочных агентов — карбонатов, фосфатов, сульфитов щелочных металлов, раз-
бавленных растворов щелочей, алкоголятов. В некоторых случаях конденса-
ция протекает в присутствии разбавленных кислот. На первой стадии реак-
ции происходит образование альдолей (альдегидоспиртов или кетоспиртов).
При этом свободная пара электронов «метиленовой компоненты» присое-
диняется к атому углерода поляризованной карбонильной группы.
Н
СН3 — С+ + [CHg — СН = О] Na+ -+
Н
СН3 — С — СН2 — СН = О
О
Na+ ->
ОН
ТТ ГЛ	|
—LсНз-СН-СНа-СНО
Продукты альдольной конденсации образуются за счет одного из актив-
ных а-водородных атомов, Р-водородные атомы в реакции не участвуют.
Наличие гидроксильной группы в альдегидо- и кетоспиртах рядом с ак-
тивным а-водородным атомом создает благоприятные условия для отщепле-
ния воды.
При отщеплении молекулы воды образуются а-, P-ненасыщенные альде-
гиды и кетоны. Вследствие этого альдольно-кротоновая конденсация является
Удобным способом для синтеза непредельных карбонильных соединений.
251
Получение псевдоионона. Характерным примером альдоль-
но-кротоновой конденсации в синтезе душистых веществ явля-
ется взаимодействие цитраля с ацетоном.
СН3	СН3	О
С == СН — СН2СН2С = СН — С CH3COCH3 NaOH, Н2О *"
CH3Z	4 Н
Цитраль	Ацетон
сн3	сн3	о
\	I	II
-	> С = СН —СН2 —СН2 — С = СН — СН = СН — С —СН3 +Н8О.
сн/
Псевдоионон
Реакцию проводят в присутствии 3 %-ного раствора гидро-
ксида натрия в качестве конденсирующего агента при переме-
шивании реакционной массы и температуре 20—25 °C.
Получение псевдометилионона и изопсевдометилионона.
Псевдометилионон и изопсевдометилионон получают конденса-
цией цитраля с. метилэтилкетоном.
СН3	СН3
\ = СН - СН2СН2СН = СН - СНО + СН3СОСН2СН3 „ - ->
1\аип« xTjkj
сн3
Цитраль	Метилэтилкетон
СНд	СНз
-	>	\ = СН — СН2СН2С = СН — СН = снсосн2сн3 + Н2О.
сн/
Псев дометил нои ои
Использование в качестве конденсирующего агента гидро-
ксида натрия приводит к образованию преимущественно псев-
дометилионона.
СН3	СН3
\ = СНСН2СН2С = СН — СНО 4- сн3сосн2сн3 ————*
S	IN	rigW
СН3
сн3	сн3
-	> С = СНСН2СН2С = СН — СН = с — сосн3 + н2о.
СН3Х	сн3
Изопсевдометил иоиои
Конденсация в среде водного раствора сульфита натрия
с добавлением бисульфита натрия позволяет получать преиму-
щественно изопсевдометилионон.
252
Получение коричного альдегида и жасминальдегида. Ре-
акция взаимодействия ароматических альдегидов, не имеющих
водорода у а-углеродного атома («карбонильнаякомпонента»),
с алифатическими альдегидами или кетонами («метиленовая
компонента») протекает также с выделением воды в присут-
ствии щелочей и приводит к образованию а-, р-ненасыщенных
альдегидов или кетонов жирноароматического ряда.
По этому методу получают из бензальдегида и уксусного
альдегида коричный альдегид — душистое вещество с запахом
корицы.
+ СН3СНО
NaOH,H2O
Коричный альдегид
Бензальдегид
Конденсация бензальдегида с энантолом приводит к обра-
зованию а-амилкоричного альдегида, или жасминальдегида.
В разбавленном виде он обладает запахом жасмина.
СНО
+ СН3(СН2)4СН2СНО ^)Н,Н2О,СНзОк
(СН2)4СН3
+ Н20
СН=С—СНО
Бензальдегид Энантол
Жасминальдегид
В аппарате к смеси метанола, воды, раствора гидроксида
натрия и бензальдегида приливают при перемешивании в те-
чение 5 ч энантол, поддерживая температуру 30—35 °C, затем
выдерживают в этих условиях 2 ч. Реакционную смесь разбав-
ляют водой, отделяют метанольно-щелочные воды, органиче-
ский слой нейтрализуют раствором серной кислоты, промы-
вают солевым раствором до нейтральной реакции и очищают
вакуумной ректификацией.
Реакция хлорметилирования. Другим примером конденса-
ции с выделением воды является хлорметилирование аромати-
ческих соединений.
АгН + СН2О 4- НС1->АгСН2С1 + Н2О.
Процесс хлорметилирования обработкой ароматического
соединения формальдегидом и хлористым водородом в присут-
ствии хлористого цинка называют реакцией Блана. Например,
хлорметилирование бензола проводят при 60 °C, пропуская
сухой хлористый водород через смесь бензола, формальдегида
и хлористого цинка.
Более усовершенствованный метод заключается не в про-
пускании хлористого водорода в реакционную смесь, а в обра-
253
зовании его в самом аппарате иа соляной кислоты и купорос-
ного масла; Хлористый цинк из процесса исключается.
Например, кумийилхлорид — исходное вещество в синтезе
цикламенальдегида — получают из кумола, формальдегида и
соляной кислоты при добавлении к смеси купоросного масла.
Температура процесса 60—65 °C.
Другим примером использования этой реакции в технологии
душистых веществ является получение триизопропилбензилхло-
рида — исходного вещества в синтезе триизопропилбензилового
спирта с мускусным запахом.
Триизопропилбензол	Триизопропилбензиловый
спирт
К смеси реагентов при 60—65 °C приливают купоросное
масло в течение 3—4 ч, а затем перемешивают при этой же
температуре реакционную массу 8 ч. После отстаивания кис-
лый слой сливают, а триизопропилбензилхлорид промывают
до нейтральной реакции. Технический продукт используют
в синтезе триизопропилбензилового спирта.
Конденсация с выделением хлористого водорода (или орга-
нической кислоты). Реакцию Фриделя—Крафтса по введению
кетогруппы в ароматическое кольцо (ацилирование) можно
рассматривать как конденсацию с использованием в качестве
конденсирующего средства хлористого алюминия. Она заклю-
чается во взаимодействии ароматического углеводорода с хлор-
ангидридами кислот с выделением молекулы хлористого водо-
рода.
254
Хлористый алюминий вводится в реакцию в количестве, не
менее 1 моль по отношению к хлорангидриду кислоты, так как
он образует с последними устойчивые молекулярные комп-
лексы.
Кроме хлористого алюминия в качестве конденсирующих
агентов используют FeCK, ZnCh- Преимуществом их является
то, что они вводятся в реакцию в соотношениях, меньше мо-
лярных, а в некоторых случаях достаточно каталитических ко-
личеств. С понижением каталитической активности солей тре-
буются более высокие температуры процесса.
Применение ангидридов кислот вместо соответствующих
хлорангидридов для синтеза жирноароматических кетонов по-
зволяет получать более чистые конечные продукты. Кроме
того, работать с ангидридами кислот более удобно благодаря
их менее выраженным лакриматорным свойствам.
Примером ацилирования в производстве душистых веществ
с использованием ангидридов кислот является получение аце-
тиланизола.
Ацетиланизол
Хлорное железо берется в каталитических количествах.
Процесс проводят в избытке анизола, который является одно-
временно растворителем, при температуре; 102—104 °C.
Эта же реакция используется в синтезе мускус-кетона для
получения промежуточного продукта — 2,6-диметил-4-третбу-
тил а цетофенона.
+ сн3соон
В аппарат загружают 2,6-диметил-4-третбутилацетофенон и
уксусный ангидрид, затем при перемешивании равномерно
присыпают хлорное жёлезо. Реакционную массу нагревают
до 60—65 °C и выдерживают при этой температуре в течение
1 ч. Затем смесь обрабатывают 10 %-ным раствором серной
кислоты для отделения отработанного катализатора, кислые
воды сливают. Массу обрабатывают раствором щелочи до ней-
тральной реакции, промывают солевым раствором и очищают
вакуумной ректификацией. При использовании в качестве ка-
тализатора хлористого цинка процесс ведут при 90—95 °C.; ’
255
Процессы изомеризации
Изомеризация — превращение органического соединения в соединение
другого строения или с иным расположением атомов или групп в простран-
стве без изменения состава и молекулярной массы.
Один из наиболее распространенных видов изомеризации с сохранением
углеродного скелета заключается в перемещении двойных связей. В ненасы-
щенных соединениях более или менее легко происходит перемещение двой-
ных связей. Процесс этот вызывается действием щелочей или кислот при
повышенной температуре или просто нагреванием. Часто под действием ус-
ловий, вызывающих изомеризацию, устанавливается равновесие, и в реакци-
онной смеси присутствуют все возможные изомеры по положению двойной
связи.
Полное перемещение двойной связи в нужном направлении происходит
обычно в том случае, если новая двойная связь будет сопряжена с С=С или
С=О-связями.
сн=сн—сн3
Эстрагол
Анетол
У всех аллилфенолов под действием щелочи происходит перемещение
двойной связи по направлению к ароматическому ядру.
Получение изоэвгенола. В производстве душистых веществ
изоэвгенол получают изомеризацией эвгенола, который, в свою
очередь, выделяют из натуральных эфирных масел.
н2ао4
В аппарат загружают 50 %-ный раствор гидроксида калия
и нагревают до 135 °C. При этой температуре приливают эв-
генол. Реакционную смесь нагревают до 180 °C и одновре-
256
менно отгоняют образующуюся воду. В этих условиях проис-
ходит превращение эвгенолята калия в изоэвгенолят. Массу
охлаждают, разбавляют водой, заливают толуол. При добавле-
нии раствора серной кислоты выделяющийся изоэвгенол пере-
ходит в толуольный слой. Толуольный экстракт изоэвгенола
промывают горячей водой до нейтральной реакции, толуол от-
гоняют. Изоэвгенол очищают вакуумной ректификацией.
Эвгенол и изоэвгенол используются как душистые вещества.
Эвгенол имеет запах гвоздики, изоэвгенол отличается более
тонким запахом.
Процессы циклизации
Под процессами циклизации понимают превращение какого-либо вещества
с открытой цепью в циклическое соединение. В большинстве методов цикли-
зации используются не какие-либо новые реакции, а модификации уже из-
вестных процессов.
В синтезах душистых веществ процессы циклизации применяются до-
вольно часто.
Получение кумарина. Кумарин — душистое вещество с за-
пахом свежего сена — представляет собой лактон цисформы
о-оксикоричной кислоты.
Исходным сырьем для синтеза кумарина служат салици-
ловый альдегид и уксусный ангидрид.
+ 3(СН3СО)2О
Салициловый
альдегид
КгСО3
Ацетилсалициловый
альдегид
Диацетат ацетилсалици-
лового альдегида
Кумарин
Промежуточными продуктами являются ацетилсалициловый
альдегид и диацетат ацетилсалицилового альдегида.
Оба эти продукта циклизуются в присутствии поташа с от-
щеплением от первого — воды, .от второго — двух молекул ук-
сусной кислоты с образованием кумарина. В аппарат загру-
жают салициловый альдегид, поташ и уксусный ангидрид. На-
гревают смесь в течение 8—10 ч, отгоняя постепенно уксусную
кислоту. Температура массы повышается от 135 до 210^
к концу процесса. По мере отгонки уксусной кислоты в ап-
парат добавляют новые порции уксусного ангидрида. По окон-
9 Заказ № 1340	257
чании реакции технический продукт промывают горячей водой
и очищают вакуум-перегонкой.
Процессы циклизации в производстве иононов. Метод цик-
лизации используется в синтезе иононов—душистых веществ
с запахом фиалки. Наиболее ценными из них являются ионон,
метилионон, иралия, которые можно рассматривать, как произ-
водные циклогексена.
Впервые они были получены синтетически циклизацией со-
ответствующих псевдоиононов.
1=СН—CH=CHCOCHg
Псевдоионон
' СН,
Н3Сх	|
/С=СН—сн2— сн2— с=сн—СН==СНСОСН2СН:
н.сг
а-Метилионон
₽-Метилионон
Классические методы циклизации псевдоиононов основаны
на использовании сильных кислот, таких, как серная или фос-
форная. В зависимости от природы и концентрации кислот
циклизация может протекать с преимущественным образова-
нием а- или р-изомера.
В присутствии концентрированной серной кислоты в соот-
ветствующих условиях можно получить практически чистый
Р-изомер, в то время, как с 60 %-ной кислотой образуется
-смесь изомеров с преобладанием а-ионона. Кроме того, на по-
лучение а- и p-изомеров посредством серной кислоты различ-
ной концентрации дополнительный эффект оказывает^ раство-,
ритель.
Циклизация с фосфорной кислотой приводит к образованию
преимущественно а-изомера. Использование в качестве цикли-
зующего агента трехфтористого бора BF3 также дает отлич-,
ныё выходы а-ионона.	•	“• . -, j
258	,	..j
Изомеры ионона значительно отличаются друг от друга как
по характеру запаха, так и по его силе. В парфюмерии ис-
пользуют ct-иононы, обладающие в разбавленном виде более
тонким запахом.
В промышленных условиях ионон получают циклизацией
псевдоионона в присутствии ортофосфорной кислоты и толуола
в качестве растворителя. К раствору псевдоионона в толуоле,
нагретому в реакционном аппарате до 60—70° С, приливают
ортофосфорную кислоту. По окончании приливания кислоты
массу нагревают до появления погона и ведут водоотделение
до достижения температуры в аппарате 108—114 °C. Затем
реакционную смесь охлаждают до 80 °C и приливают 10 %-ный
раствор поваренной соли. После отстаивания сливают кислые
воды, толуольный экстракт ионона промывают содово-солевым,
а затем солевым раствором до нейтральной реакции. Толуол
удаляют в вакууме. Технический ионон очищают вакуумной
ректификацией. ।
Процессы алкилирования
В 1877 г. Фридель и Крафтс опубликовали сообщение об алкилировании
ароматических соединений галоидными алкилами в присутствии хлористого
алюминия. В результате этой реакции происходит замещение одного или не-
скольких атомов водорода ароматического соединения алкильными груп-
пами. С тех пор возможность и область применения этой реакции были зна-
чительно расширены как в отношении алкилирующих средств, так и в отно-
шении катализаторов. Метод приобрел большое значение для введения
различных алкильных остатков в ароматическое соединение. В качестве алки-
лирующих агентов применяются галоидные алкилы, олефины, спирты. Чем
труднее протекает алкилирование, тем более жесткие условия требуются
для его осуществления.
Наиболее активным катализатором реакции алкилирования является хло-
ристый алюминий. В случае галоидных алкилов и олефинов требуются лишь
каталитические количества хлористого алюминия, а для спиртов необходимо
применять его в значительном избытке. В некоторых случаях хорошие ре-
зультаты дает применение FeCl3. Еще более слабым катализатором является,
хлористый цинк.
Кроме хлоридов различных металлов в реакции Фриделя—Крафтса при-
меняются также кислотные катализаторы: фтористый водород, серная кис-
лота, фосфорная и полифосфорные кислоты. Кислоты обычно более эффек-
тивны для олефинов и спиртов, чем для галоидных алкилов.
В зависимости от соотношения реагентов в ароматическое ядро можно-
ввести одну или несколько алкильных групп. Часто образуется смесь продук-
тов различной степени алкилирования. При наличии алкильного заместителя
в ароматическом соединении заметно облегчается его алкилирование. Харак-
терной особенностью алкилирования по способу Фриделя—Крафтса является
тенденция к перегруппировкам алкильных групп во время реакции. При ал-
килирование соединениями, содержащими более двух атомов углерода,
всегда образуются производные с разветвленной цепью. Так, при алкилиро-
вании первичными спиртами в присутствии серной кислоты происходит пере-
группировка алкильного остатка. Изомеризация алкильного остатка происхо-
дит и прц алкилировании с помощью олефиновых углеводородов. Последний
метод широко используется в промышленности.  ' т- ’
9* 259
Получение тимола. Тимол — промежуточный продукт в син-
тезе ментола — получают алкилированием метакрезола про-
'пиленом.

Катализатором служит метакрезолят алюминия. Его гото-
вят растворением алюминия в метакрезоле при температуре
160—170 °C и давлении 0,5—0,6 МПа. Реакция экзотермична
и сопровождается повышением температуры до 220 °C и выде-
лением водорода, вследствие чего давление возрастает до 2—
2,4 МПа.
Метакрезол
Метакрезолят алюминия
По окончании растворения алюминия массу охлаждают и
загружают пропилен. Г1роцесс поглощения пропилена ведут при
температуре 190—250 °C и давлении 10,0 МПа, которое
к концу падает до 1 МПа.
Выход тимола составляет 50 % от теоретического.
Реакция протекает неоднозначно. Наряду с тимолом образу-
ется 2-изопропил-З-метилфенол; 2,4-диизопропил-З-метилфенол
и 2,6-диизопропил-З-метилфенол.
ТП |
Тимол выделяют из продукта алкилирования вакуумной
ректификацией и очищают кристаллизацией. Очищенный ти- 1
мол имеет температуру плавления 46 °C.
Алкилирование метаксилола. Другим примером реакции
1
260	.
1,3-Диметил-5-третбутилбеизол
алкилирования является бутилирование метаксилола в синтезе
душистого вещества с мускусным запахом — мускуса-кетона.
Бутилирование метаксилола можно проводить различными
алкилирующими агентами. Один из методов заключается во
взаимодействии метаксилола с изобутиловым спиртом в при-
сутствии концентрированной серной кислоты. К смеси мета-
ксилола и изобутилового спирта приливают при перемешива-
нии купоросное масло, затем реакционную смесь нагревают до
90 °C и выдерживают в течение 4 ч. Сернокислотный слой от-
деляют, органический слой нейтрализуют и промывают водой.
Промытый 1,3-диметил-5-третбутилбензол перегоняют в ваку-
уме. В основу другого способа положено алкилирование мета-
ксилола изобутиленом в присутствии катализатора.
Катализатором этой реакции является комплекс, который
готовят смешением хлористого алюминия с метаксилолом при
температуре 65 °C. Для активации к нему добавляют воду и
выдерживают массу при температуре 70—75 °C в течение 3 ч.
Готовый катализатор передают в реактор для бутилирова-
ния, куда загружают метаксилол. При перемешивании и тем-
пературе 50 °C в массу через испаритель подают изобутилен.
Выделяющийся хлористый водород отводят в ловушку с рас-
твором гидроксида натрия.
После поглощения изобутилена и выдержки при 60 °C массу
охлаждают и отделяют от катализатора.
Продукт бутилирования обрабатывают водой для разложе-
ния комплекса, нейтрализуют и промывают. Промытый 1,3-ди-
метил-5-третбутилбензол очищают от примесей вакуумной рек-
тификацией.
Из описанных двух методов — второй более технологичен,
так как алкилирование посредством изобутилового спирта свя-
зано с применением больших количеств серной кислоты. Она
является неиспользуемым отходом производства, кроме того,
261
на ее нейтрализацию расходуется щелочь. Производственные
стоки помимо сульфата натрия содержат значительное коли-
чество органических примесей вследствие сульфирования мета-
ксилола.
Выход 1,3-диметил-5-третбутилбензола составляет 40 % от
теоретического.
Использование в качестве алкилирующего агента изобути-
лена позволяет повысить вдвое выход конечного продукта,
резко сократить количество производственных стоков и увели-
чить производительность оборудования в 10 раз.
Процессы нитрования
Нитрованием называется процесс замещения одного или нескольких ато-
мов водорода в молекуле органического вещества нитрогруппой. Особенно
большое распространение имеет эта реакция в ароматическом ряду.
В органическом нитросоединении атом азота непосредственно связан
с атомом углерода. Благодаря этому нитропродукты при нормальных усло-
виях являются довольно прочными соединениями, но некоторые разлагаются,
часто со взрывом, при нагревании или под действием детонации.
Нитросоедииения образуются при взаимодействии органического соеди-
нения с азотной кислотой,.при этом выделяется молекула воды.
Реакция нитрования необратима, однако, вода снижает нитрующий эф-
фект азотной кислоты. Разбавленная кислота, в отличие от концентрирован-
ной, оказывает часто на органическое соединение в большей степени окисли-
тельное, чем нитрующее действие.
С понижением концентрации азотной кислоты при нитровании становится
заметным выделение оксидов азота. Чтобы избежать отрицательного влия-
ния на процесс нитрования разбавления азотной кислоты, ее берут в боль-
шом избытке. Более эффективным является введение в реакционную массу
в качестве водоотнимающего средства концентрированной серной кислоты.
Смесь азотной и серной кислот является энергичным нитрующим агентом
и носит название «нитрующей смесн», или «нитросмеси».
Серная кислота уменьшает процессы окисления вследствие связывания
выделяющейся воды. Состав иитросмесн зависит от реакционной способно-
сти нитруемого соединения. Чем труднее нитруется вещество, тем меньше
воды должно содержаться в нитрующей смеси.
Применение нитрующей смеси недопустимо в тех случаях, когда исход-
ное вещество взаимодействует с серной кислотой, например, сульфируется
или омыляется. В таких случаях реакцию проводят в растворителях, исполь-
зуя ледяную уксусную кислоту, хлороформ, хлористый метилен, четыреххло-
ристый углерод.
Хорошо связывает воду уксусный ангидрид. В смесн с азотной кислотой
он оказывает такое же действие, как нитрующая смесь. Уксусный ангидрид
взаимодействует с азотной кислотой, образуя смешанный ангидрид—ацетил -
нитрат.
СН3 —СО
\)4-HNOs ->- CH3COONO2 + CH3COOH.
сн3—coZ
Ацетилннтрат
В качестве нитрующего агента ацетилннтрат получил промышленное
значение.
Однако, нитрование в уксусном ангидриде необходимо проводить с боль-
шой осторожностью из-за возможности сильных взрывов. Причем, самопро-
262
извольные взрывы происходят иногда не только при нагревании, но и на
холоду.
Прямым нитрованием в ароматическое ядро невозможно ввести более
трех нитрогрупп. Нитрогруппы вступают в метаположение друг к другу.
Техника безопасности при нитровании. Реакция нитрова-
ния экзотермична. Во избежание местных перегревов, которые
могут привести к взрыву, процесс нитрования необходимо про-
водить при интенсивном перемешивании. Кроме того, необхо-
димо точное соблюдение оптимальной температуры реакции.
Заниженные температурные условия вначале замедляют про-
цесс нитрования, а затем реакция может мгновенно распро-
страниться на всю массу и вызвать взрыв. При повышенной)
температуре возрастает скорость окислительных процессов
с выделением газообразных оксидов азота. Попадание воды
в нитрующую смесь и реакционную массу также приводит
к взрыву.	г
 Конструкция аппарата для приготовления нитросмеси и нит-
рования должна обеспечивать тщательное перемешивание и от-
вод тепла.
Концентрированная азотная кислота не действует на чистый
алюминий, поэтому она транспортируется и хранится в цистер-
нах или контейнерах из этого металла. В смеси с серной кис-
лотой ее можно транспортировать и хранить в стальной таре.
Для приготовления нитрующей смеси можно применять ап-
параты из стали. Нитрование в этих случаях обычно ведут
в стальных или чугунных реакторах-—итераторах.
Процессы нитрования связаны с выделением вредных га-
зов— оксидов азота. Для предупреждения отравлений нужны
полная герметизация аппаратуры и хорошая вентиляция.
Получение мускус-кетона. В химии душистых веществ про-
цессы нитрования применяются в синтезе соединений, обладаю-
щих мускусным запахом.
Мускус-кетон
Мускус-кетон является динитропроизводным замещенного
ацетофенона.	. *
В качестве нитрующего агента используют концентрирован-
ную азотную кислоту.
Процесс ведут при низких температурах. В нитратор за-
гружают азотную кислоту и при температуре -5-?-8 °C и ин-
тенсивном перемешивании небольшими порциями присыпают
кристаллический 2,6-диметил-4-третбутилацетофенон, не до-
263
пуская повышения температуры. Реакционную массу перемеши-
вают 2 ч, а затем передают в кристаллизатор, где промывают
охлажденной до +5 °C водой до нейтральной реакции. Полу-
ченный продукт отделяют центрифугированием от воды и очи-
щают кристаллизацией из изопропилового спирта. Очищенный
мускус-кетон имеет температуру плавления 135 °C. ч
Получение мускуса амбрового. Мускус амбровый является
динитропроизводным метилового эфира
третбутилметакрезола.
+ 2HNO,
сн3
С(СН3)8
Нитрование метилового эфира третбутилметакрезола прово-
дят смесью азотной кислоты с уксусным ангидридом.
В нитратор загружают уксусный ангидрид и при перемеши-
вании и температуре —5-гО °C приливают в течение 1,5 ч
концентрированную азотную кислоту. Затем к нитрующей смеси
при —34—5 °C в течение 5 ч приливают предварительно при-
готовленный раствор метилового эфира третбутилметакрезола
в уксусном ангидриде. Реакционную массу нагревают до 30 °C
и перемешивают при этой температуре 0,5 ч, затем спускают
в кристаллизатор с охлажденной водой и промывают до ней-
тральной реакции.
Нитрование метилового эфира третбутилметакрезола про-
текает неоднозначно, и полученный мускус амбровый содер-
жит целый ряд примесей.
Основными из них являются метиловый эфир 4,6-динитро-
метакрезола,
образующийся в результате вытеснения нитрогруппой третич-
ной бутильной группы; тринитропроизводное метилового эфира
метакрезола.
NO2
264
Кроме того, в продуктах нитрования содержится мононитро-
производное
и жидкое нитросоединение с эмпирической формулой
C12H16N2O5. Структурная формула его неизвестна.
Мускус амбровый отделяют от этих примесей экстракцией
дибутиловым эфиром и перекристаллизацией из изопропило-
вого спирта.
Процессы пиролиза
Под процессами пиролиза понимают превращение органических соеди-
нений с одновременной деструкцией их под действием высокой температуры.
Обычно процессы пиролиза протекают при температурах порядка не-
скольких сот градусов, при которых в молекуле органического соединения
становятся лабильными прочные углерод—углеродные и углерод—водород-
ные связи.
Процессы пиролиза могут проводиться как в паровой, так и в жидкой
фазе под давлением. Первый способ дает обычно лучшие результаты. Это
связано с тем, что продуктыМтиролиза в условиях высокой температуры мало-
устойчивы и претерпевают вторичные превращения, например, уплотнения
молекул, изомеризации и т. п., что приводит к снижению выхода. Удалением
их из реакционной зоны можно снизить до минимума протекание побочных
реакций. Для уменьшения количества побочных продуктов пиролиз ведут
в узком интервале температур в проточной системе. С этой же целью нагрев
исходных веществ до температуры реакции должен происходить за возможно
более короткое время.
Процессы пиролиза в паровой фазе осуществляют при атмосферном дав-
лении или под небольшим разрежением.
Установка для осуществления процесса пиролиза состоит обычно из
пиролизера, в котором совмещают нагрев исходного вещества и его пироли-
тическое расщепление, и конденсатора.
Процесс испарения вещества и перегрев паров можно проводить в от-
дельных аппаратах. Тогда установка состоит из испарителя, перегревателя,
пиролитической печи и конденсатора. Пиролитическая печь представляет со-
бой чаще всего пустотелую или заполненную насадкой металлическую трубу
с электрообогревом наружных стенок.
Пиролиз а-пинена в производстве эленола и верникола.
Процессов, связанных с термическим расщеплением углерод-
ных связей, в производстве душистых веществ немного. Один
из них заключается в пиролизе а-пинена в производстве эле-
нола и верникола.
В 1933 г. Б. А. Арбузовым была обнаружена способность
а-пинена к термической изомеризации с образованием дипен-
тена и аллооцимена.
265
а-Пинен
Дипентен
Аллооцимен
Аллоцимен в условиях пиролиза
с образованием а- и р-пироненов.
подвергается циклизации
Аллооцимен
₽-Пиронен
Термическая изомеризация а-пинена с образованием али-
фатических и моноциклических углеводородов происходит при
кратковременном нагревании его паров до температуры 350—
400 °C.
Процесс осуществляют на установке непрерывного действия
(рис. 56).
Из мерника а-пинен насосом-дозатором подают в испари-
тель, где он нагревается до 155—170 °C. Из испарителя пары
а-пинена поступают сначала в перегреватель, а затем в пиро-
лизную печь. При установившемся режиме температура в пи-
ролизере поддерживается в пределах 350—400 °C.
Пройдя пиролизер, пары конденсируются в холодильнике,
жидкость сливается в мер-
Рнс. 56. Схема пиролиза ' а-пннена:
1 — мерйик а-пинена; 2—насос дознровоч-’
ный; 3 — испаритель; 4 — перегреватель; 5 —
пнролнзер; 6 — холодильник; 7 — приемник
НИК.
Продукт пиролиза со-
держит 35—40 % аллооци-
мена, 25—30 % дипентена,
5—10 % а-пинена и около
30 % смеси пироненов и
других углеводородов.
Большое влияние на со-
став продуктов пиролиза и
выход наиболее важного из
них — аллооцимена — ока-
зывает температура и про-
должительность реакции.
Аллооцимен в условиях
пиролиза является нестой-
ким и при длительном’ на-
гревании Превращается
266
в смесь моноциклических углеводородов — а-, 0-, у- и 6-пироне-
нов. Во избежание этого скорость прохождения паров через ре-
актор должна быть постоянной и определяться выбранной тем-
пературой. При постоянной скорости подачи сырья снижение
температуры вызывает проскок а-пинена, а повышение — приво-
дит к возрастанию количества побочных продуктов и даже
к коксованию. Для достижения высокого и устойчивого выхода
аллооцимена процесс проводят в узком интервале температур.
Пиролиз касторового масла. Энантол — исходное вещество
в синтезе жасминальдегида — получают пиролизом метило-
вого эфира рицинолевой кислоты.
Главной составной частью касторового масла является три-
глицерид рицинолевой кислоты, который в результате реакции
переэтерификации метанолом превращается в метиловый эфир
рицинолевой кислоты.
450—500° С
СН3 (СН2)Б СН (ОН) СНаСН = СН (СН2)7 СООСНз--------->
Метиловый эфир рицинолевой кислоты
о
СН з (СНз)Б С^ + СН2 = СН (СН2)8 СООСНз.
^н
Энантол	Метиловый эфир
ундециленовой кислоты
При пиролизе, кроме энантола, получают метиловый эфир
ундециленовой кислоты. Образующаяся в результате омыления
эфира ундециленовая кислота является сырьем для синтеза
душистых веществ с мускусным запахом — тибетолида, окса-
лактонов.
Первоначально энантол получали пиролизом касторового
масла. Однако, в этом случае наблюдалось значительное коксо-
вание и низкий выход ундециленовой кислоты. При пиролити-
ческом расщеплении метилового эфира рицинолевой кислоты
выход продукта пиролиза составляет 90—85 % (по массе).
Установка (рис. 57) для пиролиза эфира состоит из специ-
ального пиролизера, ловушки, холодильника и приёмника.
Пиролизер представляет собой металлическую трубу с элек-
трическим обогревом, расположенную под углом 70°. Процесс
ведут при температуре 450—500 °C и пониженном давлении
5,3 • 104—6,6 • 104 Па.
Из мерника с определенной скоростью в печь подают мети-
ловый эфир рицинолевой кислоты. В условиях пиролиза про-
исходит его расщепление ная энантол и метиловый эфир унде-
циленовой кислоты. Пары пиролизата, пройдя через. ловушку
для улавливания смол, конденсируются в холодильнике, и
конденсат стекает в приемник. Соблюдение температурного
режима, давления и скорости подачи сырья обусловливает
267
Рис. 57. Схема пиролиза метило-
вого эфира рицинолевой кислоты:
1 — мерник метилового эфира рнци-
нолевой кислоты; 2 — пиролизная
печь; 3 — ловушка для смол; 4 — хо-
лодильник; 5 — приемник для про-
дуктов пиролиза; 6 — ротаметр
нормальное протекание процесса.
Повышение температуры, уве-
личение времени пребывания
в зоне реакции приводят к сни-
жению выхода вследствие поли-
меризации и коксования продук-
тов пиролиза.
Процессы гидратации
и дегидратации
Гидратация и применяемые ката-
лизаторы. Под реакцией гидратации
понимают присоединение воды по двой-
ным или тройным углеродным связям.
Гидратация по двойным связям
приводит к образованию спиртов. Гид-
ратация происходит при каталитическом
влиянии кислот. Чаще всего применяют
серную кислоту, соляную, п-толуолсуль-
фокислоту.
Присоединение воды к олефинам
под влиянием кислот происходит по
правилу Морковникова, т. е. водород
присоединяется к наиболее гидрогени-
зированному атому углерода. Первич-
ный спирт получается только при гид-
ратации этилена, во всех остальных
случаях образуются вторичные и тре-
тичные спирты. Скорость гидратации
зависит от структуры олефина. Для
неразветвленных олефинов с удлине-
нием цепи вначале тенденция к при-
соединению воды возрастает, а затем
вновь снижается у олефинов с более
длинной цепью. У олефинов с двойной
связью на конце цепи способность
к присоединению воды больше, чем
с двойной связью в середине цепи. Гидра-
у соответствующих изомеров
тацию в присутствии кислот
ведут преимущественно при низких
темпе-
ратурах.
При гидратации в паровой фазе применяются различные катализаторы,
имеющие, в основном, кислотные свойства: активированный оксид алюминия
с различными добавками, фосфорная кислота на твердых носителях, фос-
фаты меди, цинка.
Дегидратация и применяемые катализаторы. Процесс дегидратации за-
ключается в отщеплении воды от молекулы спирта с образованием непре-
дельного соединения.
Дегидратация — эндотермическая реакция н высокие степени превраще-
ния достигаются при повышенных температурах.
При гомогенной дегидратации катализаторами являются минеральные
кислоты (сериая, фосфорная) или органические (муравьиная, щавелевая).
Катализаторами гетерогенной дегидратации служат оксиды различных ме-
таллов (у-AI2O3, W2O3), некоторые соли — [Саз(РО4)2, КАЦЗО^г]. фосфорная
кислота на кизельгуре и др.
Процессы дегидратации сопровождаются часто побочными реакциями
изомеризации, перегруппировки. Скорость дегидратации зависит от условий
268
реакции и строения соответствующего спирта. Легче всего дегидратируются
третичные спирты, труднее вторичные и первичные.
Получение гидроксицитронеллаля. В производстве душистых
веществ процесс гидратации по двойной связи осуществляют
в синтезе гидроксицитронеллаля.
СН3	СН3
Хс = СН — сн2 — сн2 — сн — сн2 — снс NaHS°3 ->
сн/
СН3	СН3	SO3Na
\ = сн — сн2 сн2 — сн — сн2—сн
сн/	Хон
Н3О
НС1 или H2SO4
СН3 ОН	СН3	SO3Na
^с—сн2—сн2сн2—сн —сн2 —сн	Na-co-
СН3	ОН
сн3 ОН	сн3
\ I	I
с — СН2СН2СН2 - сн — сн2 — сно
сн/
Гндроксицитронеллаль
Гидроксицитронеллаль — одно из наиболее ценных души-
стых веществ с запахом ландыша и липы — получают гидрата-
цией цитронеллаля.
Однако, прямую гидратацию цитронеллаля провести не
удается вследствие того, что в кислой среде этот альдегид
претерпевает ряд превращений, характерных для терпеновых
соединений с открытой цепью. При этом образуются различные
полимерные и циклические соединения. Даже в разбавленных
кислых растворах скорость реакций полимеризации и циклиза-
ции значительно больше скорости присоединения воды по
двойной связи. Поэтому гидратацию осуществляют, обраба-
тывая кислотой не сам цитронеллаль, а его бисульфитное со-
единение.
Для этого в аппарат загружают раствор бисульфита, воду,
изопропиловый спирт и при перемешивании и температуре 15—
16 °C приливают цитронеллаль. Массу выдерживают 15 мин,
температура за счёт теплоты реакции повышается до 30—
40 °C. Полученное бисульфитное соединение цитронеллаля об-
рабатывают раствором соляной или серной кислоты и пере-
мешивают массу в течение 1—2 ч при 30 °C. Образующееся
в результате гидратации бисульфитное соединение гидроксици-
269
Рнс. 58. Схема каталитической де-
гидратации пинаконгидрата:
1 — мерник пинаконгидрата; 2 — испари-
тель; 3 — каталитическая колонна; 4 — хо-
лодильник; 5 — стеклянный холодильник;
6 — приемник; 7 — холодильник для улав-
ливания паров
ской дегидратацией пинакона
ствия (рис. 58).
тронеллаля в виде водного
раствора очищают от приме-
сей экстракцией толуолом.
Для выделения гидрокси-
цитронеллаля его очищенное
бисульфитное соединение раз-
лагают содой, экстрагируют
органическую фазу толуолом.
Толуольный экстракт промы-
вают водой до нейтральной ре-
акции. Толуол отгоняют при
остаточном давлении 1,5—
2 Па. Технический гидрокси-
цитронеллаль очищают ваку-
умной ректификацией.
Получение диметилбута-
диена. Диметилбутадиен явля-
ется исходным сырьем в син-
тезе ирона — одного из наибо-
лее ценных душистых веществ
с запахом ириса.
Его получают каталитиче-
в аппарате непрерывного дей-
СН3 СН3
СН3 — С---С-----СН3
^ОН ^ОН
сн3
* сн2 = с
сн3
С = СН2 + 2Н2О.
Пинакон
Диметилбутадиен
Расплавленный пинаконгидрат из мерника подается в испа-
ритель, где нагревается до 190—200 °C. Пары поступают в ката-
литическую колонну, заполненную фосфатным катализатором.
Здесь происходит дегидратация пинаконгидрата. Обогрев ката-
литической печи осуществляется электроспиралью через термо-
статирующий слой песка.
Пары диметилбутадиена и воды проходят через холодильник,
где конденсируются. Конденсат стекает в приемник, который
снабжен обратным холодильником для дополнительного улавли-
вания паров диметилбутадиена.
Заданная температура в испарителе и каталитической ко-
лонне поддерживается автоматически. Снижение температуры
в каталитической печи может приводить к проскоку пинакона и
забиванию холодильника. Дополнительный контроль за процес-
сом осуществляется при помощи параллельно установленного
стеклянного холодильника. .
270
Непрерывный метод дегидратации пинаконгидрата обеспечи-
вает более высокий по сравнению с периодическим процессом
выход продукта.
,	1
Процессы гидрогалоидирования
Присоединение галогеноводородов к веществам с этиленовой связью яв-
ляется очень характерной для органической химий реакцией. Протекает она
чаще всего при низких температурах самопроизвольно или в присутствии
катализаторов.
СН2 == СН — СН3 -НХ—> СНзСНХ — СН3.
Легче всего по С=С-связям присоединяется Ш, труднее — НВг, ещё
труднее НС1. Присоединение НС1 ускоряется в присутствии катализаторов.
Практическое значение имеет, в основном, гидробромирование и гидро-
хлорирование ненасыщенных органических соединений.
Присоединение галогеноводородов по двойной связи может протекать
«нормально» по правилу Морковникова, когда водород присоединяется к на-
иболее гидрогенизированному атому углерода, «Нормальное» присоединение
ускоряется в присутствии полярных растворителей, таких, как вода, сильные
кислоты, и катализаторов—галогенидов металлов (TiCl4, SnCI4, А1С13, FeCh,
CuCl и другие).
Под влиянием небольших количеств кислорода, перекисей или фотохими-
чески может происходить «аномальное» присоединение галогеноводорода. Эта
реакция характерна для бромистого водорода
СН2 = СН — СНз -—> СН2Вг — СН2 — СН3.
Перекись, О2
Гидробромирование ундециленовой кислоты. Примером «ано-
мального» присоединения бромистого водорода по двойной связи
является получение 11-бромундекановой кислоты — промежуточ-
ного продукта в синтезе пентадеканолида — одного из наиболее
ценных душистых веществ с запахом мускуса.
СН2 = СН (СН2)8СООН + НВг „	_ СН2Вг(СН2)8соон.
О2, НдО
Ундецнленовая кислота	11-Бромундекаиовая
кислота
Для получения 11-бромундекановой кислоты из ундецилено-
вой кислоты и бромистого водорода необходимо присутствие
в реакционной массе перекисных соединений. Однако, процесс
хорошо протекает при условии интенсивного пропускания в массу
влажного воздуха.
Гидробромирование ундецилёновой кислоты осуществляют
в колонном аппарате непрерывного действия, что дает целый
ряд преимуществ по сравнению с периодическим процессом: со-
кращение времени реакции в 6—8 раз, уменьшение почти в 2
раза расхода брома (рис. 59).
Толуольный раствор ундециленовой кислоты из мерника по-
ступает. через дозирующее устройство в колонну для гидробро-
мирования.
271
Колонна непрерывного
действия представляет со-
бой систему из трех тепло-
обменников, последова-
тельно соединенных между
собой. В рубашки теплооб-
менников подаётся рассол
для охлаждения реакцион-
ной смеси до 10—12 °C. Ап-
парат работает по принципу
прямотока. В первый тепло-
обменник сверху подается
толуольный раствор унде-
циленовой кислоты, в ниж-
нюю часть второго посту-
пает бромистый водород,
который предварительно
в воздухосмесителе смеши-
вается с влажным воздухом.
По второму и третьему теп-
лообменнику движется то-
луольный раствор ундеци-
леновой кислоты в контакте
с бромистым водородом.
Движение жидкости во вто-
Рис. 59. Схема получения 11-бромунде-
кановой кислоты в аппарате непрерыв-
ного действия:
1 — аппарат для получения бромистого во-
дорода; 2 — холодильник; .3 — ловушка; 4 —
воздухосмеситель; 5 — аппарат для получе-
ния толуольного раствора ундециленовой
кислоты; 6 — мерник; 7 — ротаметр; 8 — ап-
парат для гидробромнроваиия; 9 — сборник
11-бромундекановой кислоты
ром теплообменнике снизу вверх, в первом и третьем — сверху
вниз. Полученный толуольный раствор 11-бромундекановой кис-
лоты непрерывно выводится из реактора в приемник, а затем
в сборник.
Гидрохлорирование изопрена. Присоединение хлористого во-
дорода к ненасыщенным соединениям происходит в основном по
правилу Морковникова.
При взаимодействии НС1 с сопряженными диенами возможно
присоединение по двум вариантам: в положениях 1,4 и 1,2:
CHS
СН2 = С —СН = СН2	—>
СН3
I
СНз — С = СН — СН2С! +
1234	Первичный гидрохлорид
изопрена
I	Изопрен
СНз
I
4-СНз —С —СН = сн2.
С1
Третичный гидрохлорид
изопрена
В определенных условиях изопрен может присоединять две
молекулы хлористого водорода с образованием дихлорпроизвод-
;	272
ного; первичный гидрохлорид изопрена является промежуточ-
ным продуктом в синтезе цитраля.
Гидрохлорирование изопрена можно проводить как соляной
кислотой, содержащей 32—36 % хлористого водорода, так и га-
зообразным хлористым водородом.
В первом случае к изопрену при перемешивании и темпера-
туре 10—16°С приливают в течение 1,5—2 ч соляную кислоту.
Для увеличения концентрации хлористого водорода в растворе
добавляют в аппарат постепенно хлористый кальций. Реакци-
онную массу перемешивают 3 ч, не допуская повышения темпе-
ратуры выше 16 °C, а затем отстаивают и отделяют органиче-
ский слой от отработанной соляной кислоты. Соотношение
первичного и третичного гидрохлоридов изопрена, полученных
таким методом, составляет 10:1. Так как изопрен в присутствии
кислорода воздуха образует взрывоопасные полимерные пере-
киси, процесс проводят в атмосфере азота.
Несмотря на простоту технологического оформления, недо-
статками метода являются необходимость применения трехкрат-
ного избытка хлористого водорода и большое количество от-
ходов в виде 20—22 % -ной соляной кислоты. Эти недостатки
устраняются при замене соляной кислоты сухим хлористым во-
дородом. Однако скорость гидрохлорирования изопрена сухим
хлористым водородом мала, и поэтому необходимо проводить
процесс в растворителе, в качестве которого используют ацетон.
Получаемый в этих условиях первоначально третичный гид-
рохлорид изопрена под влиянием катализатора (однохлористой
меди) изомеризуется в первичный гидрохлорид.
Процесс гидрохлорирования изопрена газообразным хлорис-
тым водородом проводят следующим образом: в аппарат в ат-
мосфере азота загружают ацетон, изопрен, однохлористую медь
и при температуре 10—20 °C насыщают реакционную массу хло-
ристым водородом. Процесс насыщения и изомеризации образо-
вавшегося третичного гидрохлорида изопрена длится около
5 ч. Полученный первичный гидрохлорид изопрена без очистки
используют на следующей стадии в синтезе цитраля.
ГЛАВА 13. РАЗДЕЛЕНИЕ, ОЧИСТКА
ПОЛУПРОДУКТрВ И ДУШИСТЫХ ВЕЩЕСТВ
Примеси исходного сырья, неполная его конверсия, наличие
побочных реакций вызывают необходимость выделения целевого
продукта из реакционных смесей и его дополнительную очистку.
Очистка душистых веществ является самостоятельной задачей
технологии, так как незначительные примеси иногда очень
сильно искажают запах полученного продукта, делают его не-
применимым для составления стандартных отдушек и компо-
зиций.
273
Рнс. 60. Силы, действующие на оседающую частицу
Технология выделения и очистки каждого веще-
ства, основанная на индивидуальности физико-хими-
ческих свойств его, является комбинацией известных
приемов, базирующихся на законах массопередачи
или гидродинамики. 
Разделение жидких гетерогенных систем
Под гетерогенной (неоднородной) системой пони-
мают систему, состоящую из нескольких фаз, каждая
из которых имеет поверхность раздела и может быть механи-
чески отделена от другой фазы.
В зависимости от физического состояния фаз различают сус-
пензии, эмульсии, пены, пыли, дымы, туманы.
Суспензия состоит из жидкости и находящихся в ней
частиц твердой фазы.
В состав эмульсии входят две несмешивающиеся или ча-
стично смешивающиеся жидкости. Одна из жидкостей является
сплошной, вторая — дисперсной.
Пена и туман состоят из жидкости и газа. В первом слу-
чае газ является дисперсной фазой, во втором — сплошной
фазой.
Пыль и дым состоят из газов и находящихся в них твер-
дых частиц. Размеры частиц в пыли более 0,5 мкм, в дыме —
менее 0,5 мкм.
Указанные неоднородные системы разделяют отстаиванием,
фильтрованием, промывкой.
Отстаивание. Отстаиванием называют процесс выделения
твердых или жидких частиц из гетерогенных систем под дейст-
вием силы тяжести, центробежных сил или электрического поля.
Отстаивание под действием силы тяжести.
На частицу диаметром d, движущуюся в жидкости Или газе,
действуют сила тяжести G, подъемная сила А (сила Архимеда)
и сила сопротивления R (сила трения). Сила сопротивления
среды (рис. 60) всегда направлена в сторону, обратную движе-
нию частицы. Если A>G, то частица всплывает, а если G>A,
то она осаждается. Для случая равномерного осаждения ча-
стицы G=A + R.
шРр^/6 = ла3Рж£/6 + ^Рж^с/2
или
^3(РТ-Рж)^6-^Рж^ос/2’
откуда
^ос = Л£/^(Рт-Рж)/3^Р}к>
(23)
274
где G—ndsgpT/&— сила тяжести,Н; A=nd3gpw/6— подъемная сила среды. Н;
R=^FpKW2Ocl2 — сила, трения по закону Ньютона, Н: g—ускорение силы
тяжести, м/с2; рт и рж—плотности частицы и среды, кг/м3; f=nd2/4 —
площадь проекции частицы на плоскость, перпендикулярную направлению ее
движения (лобовое сечение), м2; Woc — скорость осаждения частицы, м/с;
Е — коэффициент сопротивления среды.
Коэффициент сопротивления среды в значительной степени
зависит от скорости осаждения частицы. Для ламинарного дви-
жения частицы (величина критерия Рейнольдса Re<2) g =
= 24/Re.
Подставляя в формулу (23) значения F, £, Re= №ос^Рж/)х,
получим формулу Стокса для ламинарного движения
^ос = ^(Рт-Рж)/18|Л.	(24)
Если оседающая частица имеет нешарообразную форму, то
ее эквивалентный диаметр da находят по формуле
d3= ^6^ = 1,24 ^V,
где V — объем частицы, м3.
Скорость оседания таких частиц ниже, чем шарообразных, поэтому зна-
чение 1Г0С, полученное по формуле (23), умножают на коэффициент формы
/=0,77 для частиц округлой формы, /=0,66 — для угловатых, /=0,58 — для
продолговатых и /=0,43 — для пластинчатых.
Указанные выше формулы справедливы только для свобод-
ного осаждения частиц.
Конструкции отстойников. В зависимости от на-
значения различают отстойники для эмульсий и суспензий. По-
следние изготовляются с ручным или механизированным спо-
собом удаления осадка. Режим работы отстойников может быть
непрерывным, периодическим или комбинированным.
В аппарате периодического действия суспензия или эмуль-
сия заливается и выдерживается в течение определенного про-
межутка времени, необходимого для разделения; после этого
осветленную жидкость выводят через боковые краны, а осадок
или вторую фазу удаляют через нижний спуск (производства
третбутил-Л!-ксилола, цитронеллола, цитронеллаля).
В отстойниках непрерывного действия подача суспензии
(эмульсии) и выведение поделенных фаз осуществляются не-
прерывно (производства метилового эфира /«-крезола, анизола,
гваякола).
В аппаратах комбинированного типа подача исходной смеси
и выведение осветленной жидкости осуществляются непре-
рывно, а выгрузка осадка или слив второй жидкости — перио-
дически, через определенные промежутки времени (производ-
ство синтетического цитраля-сырца).
Схемь! основных типов отстойников представлены на
рис. 61, 62.
275
Рис. 61. Отстойник непрерывного
действия для эмульсий (флорентина)
Рис. 62. Отстойник непрерывного
действия для суспензий
Расчет отстойников. При расчете отстойников опре-
деляют их геометрические размеры по заданной производитель-
ности или наоборот. Так, суспензия в количестве Gc (в кг) с со-
держанием твердой фазы разделяется на Gm (в кг) освет-
ленной жидкости и GTB (в кг) осадка с содержанием твердой
фазы Х2.
Уравнения материального баланса:
по суспензии GC = GK + GTB;
по твердой фазе GcXi = GtbX2, откуда
6a=Gc(l-XiIX^.
За время т (в с) пребывания суспензии в отстойнике сече-
нием F (в м2) проявляется слой осветленной жидкости V» (м3/с)
высотой h (в м), тогда
Уж = Р/г/т, а /г = т^ос>
следовательно,
V« = FU7oc.	(25)
Из формулы (25) видно, что производительность отстойника
зависит от скорости и площади осаждения. Необходимая пло-
щадь осаждения рассчитывается по формуле
F= Уж/^ос = Ос[1-(Х1/Х2)]/(ржи7ос).	(26)
Из-за неравномерности в подаче суспензии и различиях во
времени пребывания Жидкости в каждой точке объема отстой-
ника полученное значение F увеличивают в 1,25—1,3 раза.
Пример. Определить поверхность осаждения и диаметр отстойника для
отделения серебряного катализатора в производстве синтетического цитраля,
если подача суспензии составляет 1000 кг/ч, концентрация твердой фазы
0,05 %, плотность осветленной жидкости рж=980 кг/м3, плотность осадка
рт = 2500 кг/м3, вязкость жидкости ц=1,5-10-4 кг/(м-с), наименьший диа-
метр частицы 1 • 10~5 м, Хг=50%. Скорость осаждения частиц по фор-
муле (24)
1ГОС= (1.10-»)»9,81 (2500 — 980)/(18-1,5-10“4) = 5,5-10~4 м/с.
276
Поверхность осаждения пр формуле (26)
F = 1,3-1000 (1 — 0,05/50)/(3600-980-5,5-10~4) = 0,67 м2.
Диаметр отстойника
d =	= дЛ-0,67/3,14 = 0,92 м.
В отстойниках непрерывного действия для разделения эмуль-
сий время пребывания каждой жидкости регулируют измене-
нием уровня слива тяжелой фазы, т. е. величиной высоты h0
(см. рис. 61). В статических и динамических условиях, когда
сопротивления движению отводимых жидкостей равны между
собой, слой легкой фазы высотой hi и плотностью pi уравнове-
шивается столбом другой фазы высотой (hi—h0) и плотностью
р2, т. е.
hipig = (hi—h0)p2g.
Из этого уравнения определяют положение границы разде-
ления фаз по заданной величине h0, или разницу уровней слива
фаз, необходимую для получения определенного слоя легкой
фазы:
ho = (р2—Pi Vр2 •	(27)
Отстаивание под действием центробежной
силы.' Отстойники, несмотря на простоту изготовления, имеют
большие размеры и малоэффективны при разделении гетеро-
генных систем, частицы которых имеют размеры менее 5 мкм
(получение окисленного кориандрового масла).
Эффективное разделение таких суспензий и эмульсий дости-
гается в центробежных аппаратах, обладающих более напря-
женным полем. В этом случае на частицу действует не сила
тяжести G, а центробежная сила
Сц =	(28)
где т — масса частицы; со — угловая скорость вращения ее; R — радиус ее
вращения.
Эффективность центробежного аппарата по сравнению с от-
стойником определяется из отношения сил (ускорений), дейст-
вующих на выделяемую частицу:
Gu/G = mwa/?/mg==o>2/?/g==0.	(29)
Безразмерная величина Ф, характеризующая напряженность
Центробежного поля, называется фактором разделения. Если
ы=лл/30, a nz^g, то
Ф=п2/?/900.	(30)
Подставив в выражение (24) вместо g величину центробеж-
ного ускорения, получим формулу Стокса (ламинарный режим)
Для центробежных аппаратов
Ц7ОС = d2 (Рт—рж) со2/?/18р.	(31)
277
Нетрудно видеть, что скорость
движения частицы при разделении
гетерогенной системы в центробеж-
ном поле в (i>2Rlg раз превышает
скорость отстаивания. Кроме того,
уравнение (31) показывает, что уве-
личение скорости разделения легче
достигается увеличением частоты
вращения, чем увеличением диамет-
ра ротора. Поэтому роторы всех
центробежных аппаратов имеют не-
большой диаметр.
Следует иметь в виду, что про-
цесс центробежного разделения, ;
скорость и режим движения ча- •;
Рис. 63. Схема отстойной цен-
трифуги с коротким ротором;
1 — барабан; 2 — корпус; 3 — элек-
тродвигатель
стицы с увеличением радиуса изменяются, но все расчеты про- ]
водят с учетом наибольшего фактора разделения.
В зависимости от величины фактора разделения промышлен- )
ные центрифуги условно делятся на нормальные (*<3500) и i
скоростные или сверхцентрифуги (Ф>3500).	j
Конструкция центробежных аппаратов. Цен- 1
трифуга отстойная (рис. 63) предназначена для разделения вы- .
сокодисперсных суспензий с незначительным (менее 5.%) содер-
жанием твердой фазы.
Конструктивно центрифуги различаются по горизонтальному ;
или вертикальному расположению ротора и способу удаления j
осадка. Производительность V (в м3/с) отстойных центрифуг !
с коротким ротором определяется по формуле
V = 2Госц>2л/ (R3~r^/3g(R~r0),	(32)
где 1Гос — скорость оседания частицы в поле тяжести, м/с; (о — угловая
скорость вращения ротора, 1/с; I — высота ротора, м; R и г0 — наибольший
и наименьший радиусы ротора, м.
Производительность трубчатых центрифуг в условиях дейст-
вия закона Стокса можно рассчитывать по формуле
V = л/ (7?2-г2) (рт-рж) <о2а2/18и (In /?/г0),	(33)
где d— диаметр частицы, м; рт н рж—плотности частицы и жидкости;
ц— вязкость жидкости.
Центрифуга сепарирующая (рис. 64) предназна-
чена для разделения эмульсий, содержащих незначительное
количество твердой фазы. От отстойных центрифуг эти центри-
фуги отличаются наличием двух выводных каналов, предназна-
ченных для удаления легкой и тяжелой фаз. Производитель-
ность центрифуги V (в м3/с) определяется по формуле (33).
Сепараторы тарельчатые (рис. 65) широко приме-
няются для разделения высокодисперсных стойких эмульсий
(производство цитраля натурального или синтетического). Ро-
278
Рис. 64. Ротор трубчатый’ се-'
парирующей сверхцентрифуги:
1 — приемник фаз; 2 — сепарирую-
щая головка; 3—ротор
Рис. 65. Схема движения по-
токов в тарельчатом сепара-
торе
торы этих центрифуг разделены на каналы размером 0,5—1,0 мм
с помощью конических вставок. В этом случае поток эмульсии
дробится на тонкие слои, что приводит к резкому сокращению
длины пути частиц при их разделении и соответствующему
увеличению производительности аппарата. Производительность
сепаратора V (м3/с) определяется по формуле
V = fidWz tg a (R3- R3M) (РТ-РЖ)/8,6И,	(34)
где d—наименьший диаметр частиц эмульсии, м; г — число межтарелочных
зазоров; а — угол основания конуса тарелки (а=55°); Ro, RH—наиболь-
ший н наименьший радиусы тарелки, м;Р— КПД сепаратора (Р=0,54-0,7).
Пример. Определить производительность трубчатой сверхцентрифуги
СГС-150 по разделению эмульсии цитраля при его очистке сульфитным ме-
тодом, если наименьший размер частицы d=0,5 мкм, плотности жидкостей
равны соответственно: рт=1110 кг/м3; рж=890 кг/м3, вязкость дисперсион-
ной среды р.= 1 • 10“3 Па-с, размеры ротора: /=0,75 м, /?=0,075 м, ге=
= 0,025 м, и =15000 об/мин.
v 3,14-0,75 (0,0752 — 0,0252) (1110 — 890) 3,142 15 (XX)2-10~12-10~2-98,1
18 • 1 -10“8 • 2,3 (1g 0,075/0,025) 900
= 0,317-10-3 м3/с, или 1,14 м3/ч.
/
В заключение следует отметить, что эти весьма эффектив-
ные аппараты по разделению реакционных масс, представляю*
щих собой гетерогенные системы, используются пока только
в указанных производствах.
Для выделения подавляющего большинства продуктов реак-
ции отстаиванием используются сами реакторы, которые .кон-
структивно не соответствуют процессам отстаивания; их обслу-
живание сопровождается значительными затратами ручного
труда.
279
Фильтрование. Фильтрованием называют процесс разделе-
ния гетерогенных систем с помощью пористой перегородки и пе-
репада давлений. Фильтрование, применяют в тех случаях, когда
компоненты суспензии имеют равные или близкие плотности
или обе фазы необходимо получить в наиболее чистом виде.
В промышленности СДВ фильтрацией отделяют никелевые,
палладиевые и другие катализаторы от продуктов гидрирования,
серебряный катализатор ацетилен-алленовой перегруппировки,
выделяют все кристаллические продукты в процессе их очистки.
В качестве фильтрующих перегородок используют ткани
(бельтинг, сукно, хлорин), плетеные или штампованные метал-
лические сетки, пористые керамические или металлические ма-
териалы. Роль фильтрующей перегородки выполняет и образую-
щийся на ней слой осадка.
Коллоидные, хлопьевидные, мазеобразные осадки, накап-
ливаясь на поверхности фильтра, создают, как правило, зна-
чительно большее сопротивление движению жидкости, чем пе-
регородка. Это объясняется тем, что они забивают поры
фильтра и деформируются от давления. Такие осадки назы-
вают сжимаемыми.
Кристаллические продукты даже при значительном уплот-
нении оставляют каналы для свободного протекания жидкости
и называются несжимаемыми.
Скорость фильтрования таких суспензий увеличивается про-
порционально перепаду давления, создаваемому на фильтре.
К таким продуктам относятся нитромускусы, кумарин, гелио-
тропин, ванилин и др.
Скорость фильтрования w [в м3/(м2-с)], выражаю-
щая количество фильтрата, полученного с единицы площади
фильтра в единицу времени, прямо пропорциональна перепаду
давления Др, обратно пропорциональна вязкости фильтрата ц
и общему гидравлическому сопротивлению осадка ROc и фильт-
рующей перегородки 7?пер:
W = Др/Roc + Япер-	(35) |
Учитывая, что сопротивление фильтрующей перегородки
в большинстве случаев мало по сравнению с сопротивлением
слоя осадка и им можно пренебречь, удельную производитель-
ность V (в м3/м2) фильтра можно выразить следующим об-
разом
У = 72Дрт/р/?Х;	(36)
где т — продолжительность фильтрации, с; ц — вязкость жидкости, Па • с;
Др — перепад давления, Па; R — сопротивление фильтрации, м-1; X — со-
держание твердой фазы в суспензии, %.
Сопротивление фильтрации R (в м-1) зависит от толщины
слоя осадка б и удельного сопротивления г, т. е.
/? = гб.	(37)
280
Удельным сопротивлением осадка называют сопротивление
слоя толщиной 1 м и площадью основания 1 м2 и выражают
в м-2.
Конструкции фильтров. Многообразие применяемых в про-
мышленности фильтров обусловлено как свойствами суспензии,
так и способами создания перепада давления. Для создания
давления используют насосы, сжатые газы, центробежную или
гравитационную силу (давление столба жидкости, вакуум).
Патронные фильтры применяют для очистки жидко-
стей, содержащих незначительные количества механических
примесей.
В производстве синтетического цитраля реакционные массы,
подаваемые на сепараторы, подвергаются предварительной
очистке от механических примесей с помощью патронных
фильтров.
Фильтрующие элементы этих аппаратов выполнены из1 нер-
жавеющей сетки с ячейкой размером 1 мм. Давление созда-
ется столбом фильтруемой жидкости (рис. 66).
Для фильтрования азотной кислоты в производстве нитро-
мускусов запроектированы патронные фильтры с керамическими
элементами.
Осадок из этих фильтров удаляется водой, подаваемой в об-
ратном направлении.
Очень широко в промышленности СДВ применяются нутч-
фильтры. Перепад давления создается с помощью вакуума.
Фильтрующим элементом является металлическая сетка или
ткань, укладываемая на решетку (рис. 67). На нутч-фильтрах
обрабатываются высококонцентрированные суспензии малотон-
нажных производств.
В тех случаях, когда нужно обрабатывать значительные
количества суспензии (удаление шлама из сточных вод в цехе
дефеноляции), применяют рамные фильтр-прессы. Они обла-
дают значительной поверхностью фильтрации (до 100 м2) и
работают под давлением до 12* 105 Па (обычно (2-5-5) 105 Па),
создаваемым центробежным насосом.
Вода Вт поомыСки Фильтппт
в ход суспензии
▼ Осавок
Рис. 66. Схема патронного фильтра
281
Рис. 68. Схема барабанного вакуум-
фильтра:
/ — барабан; 2— нож для съема осад-
ка; 3 — корыто с суспензией
Суспензия
Рис. 69. Схема фильтрующей центри-
фуги:
1 — барабан; 2 — кожух; 3 — электродви-
гатель; 4 — осадок
Все фильтры периодического действия, несмотря на их про-
стоту и эффективность, требуют затрат ручного труда на их
разборку для удаления' осадка и регенерации ткани.
Этих недостатков лишены фильтры непрерывного действия,
в которых осадок удаляется непрерывно.
Барабанный вакуум-фильтр (рис. 68) применя-
ется для удаления шлама из сточных вод на очистных соору-
жениях. Обычно барабанные вакуум-фильтры применяются
для - фильтрации концентрированных суспензий (содержание
твердой фазы до 20%), обеспечивающих быстрое образование
слоя осадка.
Основной деталью фильтра является вращающийся барабан
с полым валом, обтянутый фильтровальной тканью или сеткой.
Внутри барабан разделен на несколько секторов, к которым
с помощью золотниковой распределительной головки через по-
лый вал поочередно подводится вакуум или сжатый воздух.
При вращении барабана в секциях, опускаемых в суспензию,
создается разрежение и начинается фильтрование с образова-
нием слоя осадка. Осадок затем отжимается от остатков ма-
точника, промывается водой и с помощью сжатого воздуха,
ножа отделяется от фильтрующей перегородки. Суспензия по-
ступает в корыто непрерывно и перемешивается механической
мешалкой.
Центр о.бежное фильтрование наиболее широко
распространено в промышленности СДВ, особенно при выделе-
нии и очистке кристаллических продуктов (рис. 69).
Центрифуга позволяет не только удалить жидкость из всей
толщины осадка, удерживаемой капиллярными силами, но и
подсушить кристаллы.
В периодических процессах используются чаще всего цент-
рифуги с вертикальным валом и верхней или нижней выгруз-
кой осадка. Диаметры барабанов составляют 600, 800, 1000 мм
(вместимостью 45, 70, 140 л соответственно), наибольший фак-
282
г
тор разделения не превышает 1000. Стенки барабана имеют от-
верстия диаметром 5—6 мм. На внутреннюю поверхность бара-
бана вначале помещается плетеная подкладочная сетка, а за-
тем ткань или мелкая сетка. Подача суспензии осуществляется
по трубопроводу в неподвижный или медленно вращающийся
барабан, который потом переключается на максимальные час-
тоты вращения.
В крупнотоннажных производствах (разделение изомеров
крезола) применяются горизонтальные фильтрующие центри-
фуги со шнековой выгрузкой осадка.
Расчет фильтров. Расчет фильтров сводится к определению
необходимой поверхности фильтрации. Теоретический расчет
составляется отдельно для фильтров непрерывного и периоди-
ческого действия. Для первых определяют скорость фильтро-
вания, а по ней и по заданной производительности определяют
необходимую поверхность фильтрования. При расчете перио-
дических фильтров находят продолжительностьрабочего цикла.
Каждый цикл фильтрования состоит из основного процесса
и вспомогательных операций (выгрузка осадка, подготовка
фильтра к следующему циклу и др.).
Продолжительность рабочего цикла фильтрования Т (в с)
будет
Т = т 4- тпр 4- тв,	(38)
где т, Тпр И Тв — соответственно продолжительность собственно фильтрова-
ния, промывки осадка и вспомогательных операций.
При поверхности фильтра F (в м2) и удельной производи-
тельности его V (в м3/мЛ) количество фильтрата, полученное
за один цикл, составляет vF (в м8), а часовая производитель-
ность фильтра Уф (в м3/ч) составит
Уф = 3600пК/Т.	(39)
Отсюда необходимая поверхность фильтра F (в м2) будет
К = УфТ/(3600и).
Для непрерывнодействующих барабанных фильтров продол-
жительность полного цикла фильтрования Т (в с) составит
Т = (т 4- тПр)/(/пф 4- тпр),	(40)
где т, тф и тлр — соответственно общее число секций, число секций в зоне
фильтрования и промывки.
Степень погружения барабанного фильтра находят из со-
отношения
<р = т/Т.	(41)
Производительность фильтрующих центрифуг определяется
по тем же зависимостям, что и для фильтров.
283
Продолжительность рабочего цикла центробежного фильт-
рования, складывающаяся из затрат времени на загрузку и
разгрузку центрифуги, пуск и торможение ее, фильтрование,
промывку, осушку осадка, как правило, находится эксперимен-
тально с использованием рабочих суспензий.
Для расчета удельной производительности центрифуг дав-
ления жидкости р (в Па) на стенку вращающегося барабана
определяется по формуле
Ap = (o2p(r2_r2y2j	(42)
где сй — угловая скорость вращения барабана, 1/с; р — плотность суспен-
зии, кг/м3; Г1 — радиус барабана центрифуги, м; г2 —радиус поверхности
жидкости заполненного барабана, м.
Пример. Определить производительность барабанного вакуум-фильтра
непрерывного действия для отделения шлама из сточных вод, если содержа-
ние твердой фазы в суспензии Х=20 %. На фильтре отлагается слой осадка
толщиной 6=12 мм, влажность осадка №=15 %, удельное сопротивление
г=20-1012 м~2. Плотность фильтрата р$ = 1050 кг/м3, его вязкость ц=6-
• 10-4 Па-с, перепад давления при фильтрации Др=0,6-105 Па. Поверхность
фильтра £=20 м2, общее число секций т=18, из которых в зоне фильтрации
находятся Щф=6 секций и в зоне промывки /пПр=3 секции. Продолжитель-
ность фильтрования т=3 мин, продолжительность промывки тПр=1 мин.
Решение. Определяем сопротивление фильтрации
R = гб = 20- 101а-0,012 = 0,24- Ю12 м~г.
Находим удельную производительность фильтра
v = 'у/гЛрт/цРХ = V2-0.6-106-180/6-10-4-0,24-1012-0,2 = 0,9 м3/ма.
Продолжительность полного цикла фильтрования
Т = (т + Тпр) т/(/Пф + ЩПр) = (180 + 60) 18/(6 + 3) = 480 с.
Часовая производительность по фильтрату
Уф = ЗбООнГ/7’ = 3600-0,9-20/480 = 135 м3/ч
или /
Оф = 1050-135 = 141 750 кг/ч.
Часовая производительность фильтра по суспензии
Gc = Goc+ Оф = GT/(1 — W) + Оф = XGc/(l — W) + Оф =
= 0,2Gc/(l —0,15)+ 141750,
откуда Gc = 185300 кг/ч.
Количество получаемого влажного осадка
Goc = 185 300—141 750 = 43 550 кг/ч.
Пример. Принимая продолжительность выгрузки осадка тв = 1 мин, рас-
считать производительность автоматической горизонтальной центрифуги
АГ-1800 с ножевым съемом осадка в условиях предыдущей задачи.
Техническая характеристика центрифуги АГ-1800
Внутренний диаметр барабана, мм	1800
Внутренний диаметр кольцевого слоя жидкости, мм	1400
Внутренняя длина барабана, мм	700
Частота вращения барабана, об/мин	-	700
284
Продолжительность полного цикла фильтрования
Т т -|- Тдр -|- Tjj = 3 -|- 1 -|- 1 == 5 мин.
Давление жидкости на стенку барабана
Др = ш2р (rf — zf)/2 = 3,142-7002-1050 (0,92 — 0,72)/900- 2 = 0,9-106 Па.
Удельная производительность центрифуги
v = 'J2Дрт/р7?Х = д/2-0,9-106-180/6-10-4-0,24- 101а-0,2 = 3,35 м3/ма.
Часовая производительность центрифуги по фильтрату
Уф = 3600uF/7'= 3600-3,35-3,14-1,8-0,7/300 = 159,1 м3/ч.
Процессы массообмена
Выше рассматривались равновесные гетерогенные системы,
в которых не происходило переноса вещества из одной фазы
в другую. Рассматривались несмешивающиеся, нерастворимые
одна в другой жидкости, насыщенные растворы или чистые
растворители, содержащие нерастворимые твердые осадки, и
Т. Да	-	.
Однако известно много гетерогенных систем, в которых име-
ются процессы переноса вещества из одной фазы в другую,
процессы массообмена.
Так, воздушное пространство закрытого сосуда, содержа-
щего жидкость, через некоторое время насыщается парами
этой жидкости, а ацетон, добавленный к двухфазной системе
вода — масло, распределится между фазами пропорционально
его растворимости. Указанное распределение произойдет, если
ацетон добавить к одной из фаз, а полученный раствор в те-
чение 20—30 мин перемешивать со второй фазой.
Переход вещества из одной фазы в другую через границу
раздела происходит в результате теплового движения молекул.
Количество перенесенного вещества и скорость массообменного
процесса описываются законами диффузии.
Перенос вещества возможен, если концентрации его в фа-
зах различаются между собой.
Количество вещества М (в кг) продиффундировавшего за
время Тс (в с) через границу раздела площадью F (в м2) про-
порционально разности концентрации его в фазах.
M = KF(Ca—Св)т.	(43)
Коэффициент К, позволяющий уравнять левую и правую
части равенства, называется коэффициентом массопередачи.
Размерность его
[К] =	----=------Е-----,
[F] [АС] [т]	ма- кг -с/м3
Разность концентраций (СА—СВ)=АС (в кг/м3) называ-
ется движущей силой процесса.
285
Рис. 70. График рав-
новесной линии со-
става газовой фазы
в зависимости от
состава жидкой
фазы
жаются результаты
шихся в контакте.
Графически движущую силу процесса
удобно представить на следующем примере.
В сифоне для приготовления газирован-
ной воды концентрация . углекислого газа
в растворе зависит от его количества в га-
зовом пространстве при постоянных темпе-
ратуре и давлении.
Если проанализировать составы газо-
вой и жидкой фаз, простоявших значи-
тельное время при разных уровнях запол-
нения сифона, и построить график, то по-
лучим характерную линию,, проходящую
через точку А (рис. 70). Это равновесная
линия состава газовой фазы в зависимо-
сти от состава жидкой фазы. На ней отра-
анализа фаз, длительное время находив-
Если проанализировать систему сразу же
после подачи новой порции углекислого газа, то получим
точку С, а после удаления части воды — точку В. В любом
случае отрезки (ур— у') и (у" — ур) показывают величину от-
клонения системы от равновесия, величину движущей силы про-
цесса, массопередачи. Из точки С углекислый газ будет раство-
ряться в воде, а из точки В — десорбироваться в паровую фазу.
В зависимости от агрегатного состояния фаз гетерогенной
системы массообменные процессы подразделяются на абсорб-
цию, адсорбцию, экстракцию, перегонку, сушку и кристалли-
зацию.
Все они в разной степени и в различных комбинациях ис-
пользуются в технологии очистки синтетических душистых ве-
ществ.
Абсорбция. Абсорбцией называют процесс избирательного
(селективного) поглощения одного или нескольких компонен-
тов газовой или паровой смеси растворителем (абсорбентом).
Обратный процесс — выделение поглощенного газа — называют
десорбцией.
Если в процессе абсорбции происходит химическое взаимо-
действие поглощаемого вещества и абсорбента, то такой про-
цесс называют хемосорбцией.
В последнее время процессы абсорбции стали широко внед-
ряться в производство синтетических душистых веществ в связи
с необходимостью очистки отходящих газов от вредных при-
месей.
Это процессы улавливания хлористого водорода, сернистого
газа, паров этилового спирта, метанола и др.
Конструкции абсорберов. Конструкции аппаратов зависят от
объемов производства, растворимости улавливаемых газов и
паров в абсорбенте, давления и температуры процесса, корро-
зионной активности среды.
286
Рис. 72. Схема колпачкового барбо-
тажного абсорбера
Рис. 71. Схема ловушек барботаж-
, ного типа
В любом случае необходимо создать наилучший контакт
между жидкой и газовой фазами.
Перемешивание контактирующих фаз осуществляют чаще
всего за счет энергии очищаемого газа. Одновременно увеличи-
вают поверхность контакта, распределяя абсорбент по поверх-
ности слоя зернистого материала — керамической насадки^ вы-
полненной в виде тонкостенных колец с высотой, равной наруж-
ному диаметру элемента.
Понижение температуры и повышение давления интенсифи-
цируют растворимость газов и паров.
В мелкотоннажных производствах для улавливания незначи-
тельных количеств агрессивных газов или паров применяются
ловушки барботажного типа, состоящие из одного или несколь-
ких последовательно работающих элементов (рис. 71). По мере
насыщения раствор из верхней ловушки передают в нижнюю,
а из нее — на регенерацию. Количество последовательно рабо-
тающих ловушек подбирают экспериментально, добиваясь за-
данной степени очистки отходящего газа.
Для обработки значительных количеств газа применяют та-
рельчатые абсорберы. Они работают при непрерывной подаче
газа и абсорбента.
Газ, поступая снизу в абсорбер (рис. 72), проходит ряд барбо-
тажных устройств, где пробулькивает через слой жидкости, ко-
торая, все время обновляясь, стекает с верхней тарелки на ниж-
нюю. Барботажные устройства на тарелке располагают обычно
в шахматном порядке. Диаметр горловины составляет 50—
100 мм.
В крупнотоннажных производствах эксплуатируются наса-
дочные абсорберы. Они очень просты в изготовлении, но для
поддержания оптимального режима нуждаются в средствах ав-
томатики.
287
Рис. 73. Схема насадочного абсор-
бера
Рис. 74. Схема движения матери-
альных потоков в абсорбционном
аппарате
В этом случае абсорбер представляет собой трубу, состоя-
щую из одного или нескольких элементов (царг), решетки, пи-
тающих и выводящих штуцеров (рис. 73).
Материальный баланс абсорбции. В предложен-
ной схеме (рис. 74) движения материальных потоков в абсорб-
ционном аппарате принимаем следующие обозначения:
G — расход газа, кг/с; L — количество подаваемого абсорбента, кг/с;
Ун — концентрация поглощаемого компонента в газе, поступающем в аппа-
рат; ук — концентрация поглощаемого компонента в газе, уходящем из ап-
парата; хн и хк — соответственно концентрация поглощаемого компонента
в жидкой фазе на входе в аппарат и на выходе из абсорбера.
Пренебрегая возможными потерями абсорбента, на основа-
нии закона сохранения вещества составим уравнение матери-
ального баланса процесса
L  (хк—х„) = G (t/H—ук).
Отсюда удельный расход абсорбента
l=L!G = (уя —ук)/(хк—х„).	(44)
Число изменения концентрации. Уравнение (44) материаль-
ного баланса показывает зависимость между рабочими концент-
рациями поглощаемого компонента в обеих фазах и количест-
вом абсорбента. В координатах у—х эта зависимость изобража-
ется прямой линией CD (рис. 75).
Как было указано выше, каждая точка на этой линии пока-
зывает содержание поглощаемого компонента в жидкой и га-
зовой фазах по всей высоте непрерывнодействующего адсорбера,
т. е. характеризует рабочие условия процесса.
288
Равновесная линия ОА в этом случае
лежит ниже рабочей. Равновесная линия
в процессах абсорбции описывается урав-
нением, вытекающим из закона Генри.
у = Кх,	(45)
где К— — —константа фазового равновесия (без-
Р
размерная величина), определяемая отношением ко-
эффициента Генри ф к общему давлению р.
Каждая точка на этой линии описывает
составы газовой и жидкой фаз при рабо-
чих значениях температуры и количества
абсорбента, но в условиях равновесия.
Рис. 75. Диаграмма
определения числа
ступеней изменения
концентраций
Расстояния по вертикали между рабочей и. равновесной ли-
. ниями (DD)' показывают значения движущей силы по высоте
колонны.
Очевидно, что промежуточному значению концентрации улав-
ливаемого компонента у' в газовой фазе соответствует х' — зна-
чение концентрации в жидкой фазе, в рабочих условиях и зна-
чение хк в равновесных условиях. Полученный треугольник
DD'D" называют ступенью изменения концентрации. Ступень
изменения концентрации соответствует той высоте аппарата, где
концентрация компонента в газовой фазе изменяется от началь-
ного значения до равновесного.
Продолжая построения на рис. 75, находим конечное значе-
ние концентрации поглощаемого компонента ук.
Из рис. 75 видно, что для исследуемого процесса необходим
аппарат с двумя ступенями изменения концентрации.
Высота аппарата, эквивалентная одной ступени изменения
концентрации, определяется расчетом, экспериментальным пу-
тем или находится из справочников. Так, для насадочного абсор-
бера, загруженного кольцами 25X25 ЛЭКв=0,75 м, а в тарельча-
тых абсорберах одна ступень изменения концентрации осущест-
вляется на трех тарелках.
Определение размеров абсорбера. Диаметр абсорбера опре-
деляют по формуле
V = jwW/4,	(46}
где V — расход газа, м3/с; d—диаметр абсорбера, м; W — скорость газа
в свободном сечении абсорбера, м/с.
Скорость газа в насадочных абсорберах определяют по урав-
нению В. В. Кафарова, которая обычно колеблется в пределах
1—3 м/с. Для тарельчатых абсорберов она может быть рассчи-
тана по формуле
№ = Др-">,	(47)
где рг — плотность газа, кг/м3; А и т — коэффициенты, определяемые
в зависимости от расстояния между тарелками (табл. 12).
Ю Заказ № 1340	'	28»
Таблица 12
Расстояние между тарелками, мм	А	т
500	1,14	0,465
400	1,10	0,47
300	1,02	0,49
200	0,82	0,545
150	0,62	0,49
Пример. Рассчитать диаметр абсорбера и определить расход воды для
улавливания хлористого водорода из отходящих газов производства синте-
тического цитраля, если начальная концентрация его составляет ун=50 мае.
%, конечная концентрация ук = 0,1 мае. %, плотность газа 1,45 кг/м3, рас-
ход его 36 м3/ч, линейная скорость газа в абсорбере 1,5 м/с, а концентрация
получаемой соляной кислоты 20 %.
Из уравнения материального баланса
L = G(ун — Ук)/(хк — х„) = 36-1,45 (50 — 0,1)/3600 (20 — 0) = 0,036 м3/с.
d=	V4-36/3600-3.14 1.5 = 0,092 м.
Адсорбция. Адсорбцией называют процесс избирательного
поглощения компонента газа, пара или раствора поверхностью
твердого тела — адсорбента. Для адсорбции применяют пори-
стые тела, обладающие громадной поверхностью. В этом случае
также различают физическую и химическую адсорбцию (хемо-
сорбцию).
В производстве СДВ применяют адсорбцию для очистки не-
которых душистых веществ, а также для очистки .отходящих
газов.
Процесс адсорбции является обратимым. Поглощенное веще-
ство может быть отделено от адсорбента путем соответствующей
обработки.
В качестве адсорбентов применяют активированные угли, си-
ликагель, алюмосиликаты, натуральные цеолиты.
Уравнение материального баланса адсорбции не отличается
от уравнения материального баланса абсорбции.
G-(XK Я-н)= G (//н	//к),
где L — масса адсорбента, кг/с; G — масса обрабатываемого вещества, кг/с;
ун, у к — концентрации извлекаемого вещества в исходном и очищенном
продуктах, %; хк, хн — содержание извлекаемого вещества в адсорбенте
до и после адсорбции, %.
Равновесные концентрации адсорбируемого вещества опи-
сываются уравнением Фрейндлиха, имеющего вид
у = Кх",	(48)
где К и п — константы (при п=1 это уравнение превращается в уравнение
Генри).
290
В непрерывнодеиствующем аппарате дви-
жущая сила процесса, число ступеней изме-
нения концентрации определяются так же,
как и в случае абсорбции (рис. 76), графиче-
ским методом.
Аппараты для адсорбции. Для проведения
процессов адсорбции аппараты делятся натри
группы: с подвижным адсорбентом, с непод-
вижным адсорбентом, с кипящим слоем ад-
сорбента.
Для осветления растворов в производстве
нитромускусов с помощью активированных
углей используется оборудование согласно
(рис. 77). В аппарат с тихоходной якорной
Рис. 76. Диаграм-
ма определения
числа ступеней
изменения кон-
центраций
мешалкой загру-
жают осветляемый раствор и активированный уголь.
После перемешивания в течение 5—20 мин суспензию на-
правляют на центрифугу или нутч-фильтр. Отработанный уголь
поступает на регенерацию или в отвал. Очистку газов (воздух,
водород, ацетилен) производят чаще всего в аппаратах с не-
подвижным слоем адсорбента (силикагель, активированный
уголь). Используют схему из двух параллельно работающих
аппаратов. Во время работы одного из них второй находится
на регенерации (рис. 78). Регенерацию адсорбента осуществ-
ляют подачей пара или перегретого воздуха. Аналогичная схе-
ма используется и для очистки жидкостей.
Наиболее эффективными являются адсорберы с кипящим
слоем. Это аппараты непрерывного действия довольно сложной
конструкции. В аппарате, показанном на рис. 79, адсорбент не-
прерывно поступает по питательной трубе на решетку, а очи-
щаемый газ — под решетку, затем проходит через адсорбент,,
приводя его в состояние псевдоожижения. Очищенный газ вы-
ходит из аппарата через сепаратор, а избыток адсорбента не-
прерывно отводится через сливную трубу на регенерацию.
Рис. 78. Схема непрерывной адсорб-
ции
Рис. 77. Схема периоди-
ческой адсорбции
10
29»
Пример 1. Воздух, отходящий из сушильных камер производства мен-
тола, содержит с=80 г/м3 этилового спирта. Рассчитать расход активиро-
ванного угля, если его адсорбционная емкость составляет а=5 % мае.,
а расход воздуха V=1 м3/с.
G = Vc- 100-3600/(о-1000) = 1 -80-100-3600/(5-1000) = 5760 кг/ч.
Пример 2. Для осветления 30 %-ного (р=900 кг/м3) спиртового рас-
твора мускуса амбрового применяют активированный уголь марки БАУ. Рас-
считать расход угля на операцию, если объем аппарата 630 л, коэффициент
заполнения 0,8, а соотношение мускус: уголь принято равным 100:1 по
массе.
Объемом угля пренебрегают.
1.	Объем спиртового раствора мускуса на операцию У=630 • 0,8= 0,500 м3,
а его масса 0,5-900=450 кг.
2.	Масса мускуса амбрового, загружаемого на операцию,
О = 450-30/100 = 135 кг.
3.	Расход угля из пропорции:
100— 1	* = 135-1/100 = 1,35 кг.
135 — х
Экстракция. Экстракцией называют процесс разделения сме-
си веществ, обладающих неодинаковой растворимостью в раст-
ворителе (экстрагенте). При экстракции извлекаемое вещество
переходит в растворитель и для выделения его в чистом виде
полученный раствор подвергают упариванию, перегонке или кри-
сталлизации.
Разделение вновь образовавшихся при экстракции фаз осу-
ществляют отстаиванием, фильтрацией, центрифугированием.
Процесс экстракции проводят в массообменных аппаратах,
называемых экстракторами.
По агрегатному состоянию экстрагируемых веществ разли-
чают экстракцию из твердых тел и экстракцию из жидкостей.
Экстракция из твердых тел подробно изложена в разделе «Тех-
нология натуральных эфирных масел» и здесь не рассматрива-
ется. Если в качестве экстрагента используют воду, то процесс
экстракции называют промывкой.
Рис. 79. Схема адсорбции
с кипящим слоем
Теория процесса экстракции.
Процесс экстракции основан на
свойствах вещества взаимно диф-
фундировать, т. е. проникать друг
в друга при соприкосновении. Раст-
воритель при контакте с обрабаты-
ваемой смесью как фаза с меньшей
концентрацией насыщается компо-
нентом, который растворим в нем.
В результате обработки обра-
зуется фаза, обедненная извлекае-
мым компонентом (рафинат), и фа-
за экстракта.
292
Рис. 80. Идеальная и
реальная равновесные
линии
х„ х
Рис. 81. Диаграмма оп-
ределения числа ступе-
ней изменения концент-
раций
Равновесное распределение вещества между рафинатом и эк-
страктом определяется законом распределения.
В случае, если рафинат совершенно нерастворим в экстракте,
уравнение имеет вид
У = Кх,	(49)
где у и х — равновесные концентрации извлекаемого вещества в экстракте
и в рафинате; К — коэффициент распределения.
В координатах у—х (рис. 80) эта зависимость изображается
прямой линией ОА. Величина коэффициента А зависит только
от температуры. Однако на практике чаще всего имеет место
взаимная растворимость рафината и экстракта. В этом случае
величина коэффициента распределения изменяется при измене-
нии концентраций, равновесная линия отклоняется от прямой и
приобретает вид линии ОВ. Равновесную линию реальных про-
цессов экстракции строят по экспериментальным данным, а ра-
бочую линию наносят по заданным начальным и конечным кон-
центрациям экстрагируемого вещества в экстрагенте или в
рафинате. Число ступеней изменения концентраций и размеры
непрерывнодействующего экстрактора определяют также,как и
в процессе абсорбции (рис. 81).
Рабочая линия, как всегда, является графиком уравнения
материального баланса
Gi (хн хк) = Сг (Ук Ун)>
где — количество экстрагируемой жидкости, кг; Ga — количество экс-
тракта, кг.
Аппараты для экстракции. Подавляющее большинство про-
цессов экстракции (промывки) в производстве душистых
веществ производится в аппаратах с мешалкой (рис. 82). Разде-
ление слоев производят или в самом смесителе 1 после выклю-
чения мешалки, или в последовательно работающем отстой-
нике 2.
293
Рис. 82. Типовая схема пери-
одической экстракции
Рис. 83. Схема пери-
одического экстрак-
тора с использова-
нием сжатого азота
В ряде случаев интенсивное перемешивание с помощью ме-
ханической мешалки приводит к образованию стойких эмуль-
сий. В этих случаях перемешивание фаз осуществляют барбота-
жем сжатого азота или воздуха (рис. 83). Такие экстракторы
используются при промывке толуольного раствора дегидролина-
лоола в производстве синтетического цитраля.
В процессах промывки с использованием горячей воды пере-
мешивание осуществляют подачей острого пара по барботеру.
Такая технология применяется для промывки нитропродукта
в производстве мускуса амбрового. Кислая вода отводится из
экстрактора непрерывно, а более тяжелый по плотности нитро-
продукт остается в аппарате до конца промывки (рис. 84).
Для получения очень чистых рафинатов в периодических
процессах применяют многократную экстракцию. Если раство-
ритель и получаемый экстракт имеют большую плотность, чем
рафинат, то процесс удобно проводить в аппарате 1, изобра-
женном на рис. 82.
После отстаивания
1
1
I
экстрактом является нижний слой; его
направляют в сборник, а к верхнему
слою добавляют новую порцию экстра-
гента и экстракцию повторяют, доби-
ваясь необходимой степени очистки ра-
фината.
Если же экстракт имеет меньшую
плотность, чем рафинат, то трудоем-
кость процесса экстракции значительно
возрастает из-за необходимости много-
кратной транспортировки рафината
в экстрактор.
Для уменьшения трудоемкости про-
I
-
Рис. 84. Схема полуне-
прерывной промывки
нитропродукта
294
цесса в производстве гидроксицитронеллаля экстракт, пред-
ставляющий собой раствор органических примесей в толуоле,
удаляют из экстрактора с помощью вакуума по стояку, опу-
щенному до границы раздела фаз.
Перегонка и ректификация. Перегонкой (дистилляцией) на-
зывают способ разделения жидких смесей, компоненты кото-
рых имеют различные летучести (температуры кипения).
Если смесь двух компонентов (бинарную смесь) нагреть до
кипения, то легколетучий компонент будет переходить в паро-
вую фазу в относительно большем количестве. Обогащенную
легколетучим компонентом смесь паров можно отвести в дру-
гой сосуд, по пути охладить ее и получить конденсат, отлича-
ющийся по составу от исходной смеси. Многократное частичное
испарение получаемых конденсатов (дистиллятов) позволяет вы-
делить продукт любой чистоты, но с очень малым выходом
(рис. 85). Аналогичные результаты можно получить при пол-
ном испарении жидкости с последующей дробной (фракцион-
ной) конденсацией паров (рис. 86).
При совмещении обоих способов в одном аппарате получа-
ется наиболее выгодный вариант процесса разделения веществ —-
ректификация. Конструктивно ректификационные аппараты
аналогичны ранее рассмотренным тарельчатым или наса-
дочным абсорберам, где по пути очищаемых газов направлены
пары органических веществ, получаемые в испарителях. Если
исключить потери тепла в окружающую среду и учесть, что
молекулярные теплоты испарения (конденсации) разделяемых
органических веществ близки по значению, то пар, конденси-
рующийся на каждой тарелке ректификационной колонны, ос-
тавляет тяжелокипягцую часть и одновременно испаряет легко-
кипящую жидкость. Тепло, затраченное один раз на испарение
жидкости в ректификационном аппарате, используется много-
кратно.
Таким образом, ректификацией называется процесс разде-
ления. жидких смесей путем одновременно и. мнргократно пов-
торяемых частичных испарений и конденсаций.
Теория перегонки и ректификации изложена в разделе I
Рис. 85. Схема материального потока Рис. 86. Схема материального по-
многократного частичного испарения тока дробной конденсации
295
глибокий Ьакццм
Рис. 87. Схема вакуумной перегонки
1 — перегонный куб; 2 — сепаратор (каплеот-
бойник); 3 — холодильник (конденсатор); 4 —
приемник фракций
«Технология натуральных
эфирных масел», а в этом
разделе отмечены особенно-
сти этих процессов, связан-
ных с термолабильностью
синтетических душистых ве-
ществ.
Перегонка под вакуумом.
Синтетические душистые ве-
щества (СДВ) по химиче-
скому строению являются
многофункциональными, ре-
акционноспособными соеди-
нениями. Даже при ком-
натной температуре они
нестойки и нуждаются
в особых условиях хранения.
При нагревании скорости
деструкции, полимеризации
(осмоления) значительно увеличиваются. По этой причине про-
стая перегонка в производстве СДВ почти не применяется. Для
понижения температуры кипения термолабильных веществ при-
меняют вакуум. В вакууме, как и при нормальном давлении,
жидкость закипает, когда упругость паров ее начинает пре-
вышать остаточное давление в аппарате.
В условиях кипения скорость парообразования, а следова-
тельно, и продолжительность теплового воздействия на термо-
лабильное вещество определяются количеством подведенного
тепла и конструктивными особенностями установки (рис. 87).
Для сокращения продолжительности нагревания аппарата
и проведения интенсивной перегонки в периодических процес-
сах монтируют дополнительные змеевиковые нагреватели, по-
тому что поверхности теплообмена стандартных аппаратов не
хватает, особенно если пользуются не водяным паром, а парами
высококипящего органического теплоносителя (ВОТ).
Значительный запас поверхности нагревания по сравнению
с расчетной совершенно необходим и еще по ряду причин.
1.	При перегонке термолабильных веществ на поверхности
нагревания образуется пленка термореактивной смолы, кото-
рая значительно увеличивает термическое сопротивление стен-
ки, уменьшает коэффициент теплопередачи на величину, опре-
деляемую только опытным путем.
2.	Экспериментально установлено, что критическая разность
температур между теплоносителем и кипящей под вакуумом
органической жидкостью (АО- ПРИ которой благоприятный пу-
зырчатый режим переходит в пленочный, составляет 25 °C.
3.	Интенсификация процесса теплопередачи за счет увели-
чения разности температур между теплоносителем и перего-
296
няемой жидкостью приводит к резкому ускорению побочных
процессов (деструкция, полимеризации) на перегретой стенке.
Так, увеличение А/ на 10 °C при перегонке гидроксицитронел-
лаля приводит к увеличению количества кубового остатка
в 2 раза.
В условиях пленочного режима пузырьки у поверхности на-
грева объединяются в сплошной слой, что приводит к подбра-
сыванию всей массы кипящей жидкости, гидравлическим уда-
рам, перебрасыванию ее в приемник.
Для предотвращения выбросов из аппарата величина разно-
сти температур не должна превышать 20 °C. Однако и при этом
значении перебросы возможны, если в системе имеются резкие
колебания вакуума.
Для стабилизации вакуума применяют индивидуальные ва-
куумные насосы, ресиверы, а переключение приемника фракций
осуществляют только после удаления из него воздуха с по-
мощью грубого вакуума.
В процессе вакуумной перегонки образуется значительное
количество паров, которое необходимо передать в холодильник
и сконденсировать. Так, из аппарата вместимостью 1 м3 выде-
ляется и транспортируется более 3000 м3/ч пара:.
Упар = GV (Т + Г) 760/Л4ср7р = 100 • 0,0224 (273 +100) х
X 760/0,150-273-5 = 3100 м3/ч,
где G — средняя скорость вакуумной перегонки в аппарате, вместимостью
1 м3, кг/ч; /ИСр—средняя молекулярная масса наиболее распространенных
душистых веществ; V — объем 1 г/моль пара при нормальных условиях,
м3; Т — абсолютная температура пара при Р=760 мм рт. ст.; t — темпе-
ратура пара при р=5 мм рт. ст.
Для того чтобы передать образующийся пар в холодильник
с минимальными потерями, устанавливают трубопровод диа-
метром более 150 мм.
d = д/4У/л№-3600= 74-3100/3,14-3600-50 = 0,15 м,
где W — предельная .скорость паров в вакуумных трубопроводах (VT=
= 50 м/с.
Уменьшение диаметра трубопровода вызывает значительное
сопротивление движению паров и соответствующую потерю ва-
куума в перегонном кубе, а следовательно, и повышение тем-
пературы кипения жидкости.
При вакуумной перегонке поверхности холодильников, рас-
считанных на полную конденсацию, выбираются также с боль-
шим запасом. Этот запас необходим для компенсации нерав-
номерного кипения жидкостей под вакуумом. Кроме того, на
интенсивность теплообмена при конденсации значительно вли-
яют нёконденсирующиеся газы. Скапливаясь у поверхности теп-
297
лообмена, воздух создает защитный способ, препятствующий
доступу к ней пара.
Так, при содержании в паре только 0,5 мае. % воздуха ко-
эффициент теплопередачи снижается примерно на 40 %.
В действительности количество воздуха, подсасываемого
в систему через фланцы и сальники, превышает 5 % и бороться
с ним очень трудно.
Указанные трудности заставляют направлять конденсиру-
ющиеся пары в межтрубное пространство теплообменника, об-
ладающее большим живым сечением и большей поверхностью
теплопередачи.
В заключение следует отметить, что перегонка как способ
разделения многокомпонентных смесей на составляющие в про-
изводстве душистых веществ применяется в том случае, если
температуры кипения компонентов различаются более чем на
50 °C.
Непрерывная дистилляция. Несмотря на простоту аппара-
турного оформления, периодическая дистилляция в ряде слу-
чаев заменяется непрерывной.'
Наиболее надежным испарителем в этом случае является
роторный пленочный испаритель (рис. 88), оборудованный сред-
ствами контроля и автоматического регулирования технологи-
ческих параметров. Исходная смесь с помощью вакуума непре-
рывно дозируется в роторный испаритель, обогреваемый паро-
вой рубашкой. Жидкость попадает на вращающиеся лопатки
и распределяется на поверхность испарения в виде тонкой плен-
ки. Пары отводятся в конденсатор, а неиспарившийся продукт—
в сборник.
Время пребывания смеси в зоне высокой температуры не
превышает 1 мин, что очень важно для термически нестойких
продуктов.
Несмотря на явные преимущества непрерывной схемы, ши-
рокое внедрение роторных испарителей сдерживается из-за
сложности их изготовления и эксплуатации, а также из-за стро-
гих ограничений в колебании состава исходной смеси.’
Если исходная смесь получается в результате периодиче-
ского процесса, то выполнение последнего условия связано со
значительными трудностями.
Для разделения многокомпонентной смеси число последо-
вательно работающих испарителей должно быть равно числу
компонентов. Эти затруднения преодолеваются на установке
с «холодным» кубом (рис. 89).
Сборник 1 в данной схеме является «холодным» кубом. Ис- 
ходная смесь из него с помощью насоса непрерывно циркули-
рует через испаритель, где отделяется низкокипящий компонент.
Неиспарившаяся часть жидкости через холодильник возвраща-
ется в «холодный» куб. В данном процессе полное отделение
перегоняемого компонента за один проход необязательно. По
298
Рис. 88. Схема непрерывной вакуум-
ной дистилляции:	х
1, 5, 6 — сборники; 3 — роторный испари-
тель; 3 — ротаметр; 4 — конденсатор
Рис. 89. Схема дистилляционной ус-
тановки с «холодным» кубом:
1 — сборник исходной смеси; 2 — цирку-
ляционный насос; 3 — испаритель; 4 —
конденсатор; 5 — холодильник; 6 — при-
емники фракций
мере выкипания низкокипящего компонента температуру стен-
ки в испарителе увеличивают и отгоняют следующую фракцию.
Несмотря на многократное попадание кубовой жидкости в ис-
паритель, общее время пребывания ее в зоне высокой темпе-
ратуры в десятки раз меньше, чем при периодическом процессе.
Эти установки эксплуатируются как под вакуумом, так и
при атмосферном давлении.
V Вакуумная ректификация. Вакуумная ректификация приме-
няется для разделения смесей близкокипящих, термически не-
стойких продуктов. В производстве СДВ это самый популяр-
ный и наиболее эффективный вид очистки.
Малый объем производства, отсутствие стабильного состава
многокомпонентных полупродуктов синтеза душистых веществ,
получаемых в периодических реакторах, трудности дозировки
и автоматического регулирования технологических параметров
не позволяют широко применять процессы непрерывной ректи-
фикации.
Для успешного проведения процессов в периодических аппа-
ратах выдерживают ряд условий, связанных с низкой стабиль-
ностью перегоняемых продуктов.
Все особенности вакуумной перегонки, изложенные в пре-
дыдущем разделе, справедливы и для вакуумной ректификации,
однако процессы массообмена между паром, поднимающимся
по колонне, и стекающей жидкостью (флегмой) вносят допол-
нительные трудности.
Следует отметить, что конструкции ректификационных ко
лонн принципиально не отличаются от ранее рассмотренных
299
абсорберов. Тарельчатые аппараты применяются весьма огра-
ниченно из-за сложности их изготовления и низкой произво-
дительности, которая на 30 % ниже, чем у насадочных ко-
лонн при том же диаметре.
Эффективность насадки, предназначенной для интенсифика-
ции массообмена, зависит от ее удельной поверхности или раз-
мера элементов. С увеличением удельной поверхности насадки
поток флегмы превращается в более тонкие пленки, а это со-
кращает время наступления динамического равновесия между
жидкостью и паром, а в итоге уменьшается высота, эквивалент-
ная одной ступени равновесия.
В то же время увеличение удельной поверхности насадки
приводит к уменьшению свободного объема ее, а следовательно,
и размера каналов, через которые происходит встречное дви-
жение пара и жидкости. Последнее вызывает резкое увеличе-
ние гидродинамического сопротивления, остаточного давления
и температуры кипения кубовой жидкости. На мелкой насадке
легко наступает захлебывание колонны, т. е. прекращается
возвращение тяжелокипящего компонента в куб аппарата.
Н.	Е. Жуковский, Н. М. Жаворонков и ряд других исследо-
вателей создали теорию оптимизации указанных процессов.
Сопротивление сухой насадки определяется по известной
формуле
Apc = xHfp№2/8V3,	(50)
где х — коэффициент сопротивления; Н— высота слоя насадки, м; /—
удельная поверхность насадки, м2/м3; р — плотность пара, кг/м3; Vc — сво-
бодный объем насадки, м3/м3.
Величину коэффициента х для беспорядочно засыпанной
насадки определяют по следующим формулам:
при Rer<40 x=140ZRer;	(51)
при Rer>40 x=16/Re°’2.	(52)
Число Рейнольдса для газа (пара), движущегося через слой
насадки, определяют по формуле
Rer = 4Wn,	(53)
где W— массовая скорость газа (пара), кг/(м2-с); f — удельная поверх-
ность насадки, м2/м3; р — вязкость газа (пара). Па-с.
Сопротивление орошаемой насадки зависит от плотности
орошения. При плотности орошения, меньше чем 50 м3/(м2'ч),
сопротивление беспорядочно засыпанной насадки
Ар = Арс(1 Ц-0,06м),	(54)
где и — плотность орошения, м3/(м2-ч).
Для большинства душистых веществ плотность орошения
при вакуумной ректификации составляет 1,5—2,0 м3/(м2‘ч).
300
Линейную скорость паров определяют по известному урав-
нению В. В. Кафарова. При вакуумной ректификации для боль-
шинства душистых веществ она составляет 1,5—2,0 м/с.
Плотность пара в среднем сечении колонны рассчитывают
по закону для идеальных газов
р = Л4-273р/22,4-760 (273 + 0.	(55)
где М— молекулярная масса вещества; t — температура, °C; р—остаточ-
ное давление, мм рт. ст.
Если постоянные значения объединить, то получают
р = 0.016057Ир/(273 + 0 кг/м3.
Производительность колонны в выбранном режиме П (в
кг/с) определяется по формуле
n = WFp/(R + l),	(56)
где W — скорость паров в свободном сечении колонны, м/с; F — сечение ко-
лонны, м2; р — плотность паров, кг/м3; R — флегмовое число.
Главным показателем, свидетельствующим о режиме работы
колонны, является ее сопротивление, или перепад давления
между верхней и нижней частями. Перепад давления обычно
измеряют дифманометром, подсоединенным в крайних точках
колонны. В крайнем случае можно ориентироваться по показа-
ниям вакуумметров, измеряющих остаточное давление в кубе
и на приемниках ректификационной установки.
В производстве СДВ стремятся четко разделять поток дис-
тиллята в нужном соотношении обычно с помощью качающейся
воронки и автоматически поддерживать перепад давления по
колонне.
Азеотропная перегонка. Азеотропная перегонка (ректифика-
ция) применяется для разделения смеси близкокипящих ком-
понентов смесей, если добавка разделяющего вещества дает
с одним из компонентов азеотропную смесь с более низкой тем-
пературой кипения, чем у любого из компонентов.
В качестве добавки широко используют воду, спирты, эти-
ленгликоль и даже глицерин. Если азеотропная смесь пред-
ставляет собой двухфазную систему, то ее разделяют в не-
прерывнодействующем отстойнике, возвращая азеотропообра-
зователь в куб перегонного (ректификационного) аппарата
(рис. 90).
^/Кристаллизация душистых веществ. Кристаллизация—про-
цесс выделения твердой фазы в кристаллическом виде из раст-
вора или из расплава.
Кристаллизация широко применяется в производстве души-
стых веществ. Это объясняется тем, что всегда можно подо-
брать такие условия кристаллизации (температура, концентра-
ция), при которых нежелательные примеси остаются в раст-
воре (расплаве). Поэтому при выделении и очистке твердых
301
Рис. 90. Схема установки для азео-
тропной ректификации:
1 — ректификационный аппарат; 2 — де-
флегматор; 3 — делитель потока дистил-
лята; 4 — холодильник; 5 — отстойник
(флорентина); 6 — приемник фракций
веществ в обычном состоянии
кристаллизация имеет такое
же значение, какое для жид-
ких веществ имеет процесс
ректификации. Иногда особые
свойства вещества делают про-
цесс кристаллизации более
эффективным, чем ректифика-
ция (изохавибетол в синтезе
эвгенола).
Основы теории кри-
сталлизации. Если при
некоторой постоянной темпе-
ратуре растворить какое-ни-
будь твердое вещество в ка-
ком-нибудь растворителе, то
при определенном содержании
растворенного вещества даль-
нейшее его растворение пре-
кращается. Такой раствор на-
зывается насыщенным. Те растворы, которые еще могут раство-
рять данное вещество, называются ненасыщенными.
Насыщенный раствор содержит максимально возможное ко-
личество растворенного вещества, и состояние его при добавле-
нии кристаллов не изменяется.
Для большинства твердых веществ при повышении темпера-
туры растворимость увеличивается.
Понижение температуры насыщенных растворов приводит
к явлению пересыщения (кумарин, ментол, мускусы).
Пересыщение достигается при удалении части растворителя
в выпарном аппарате, охлаждении насыщенного раствора и
прибавлении водоотнимающего вещества в водные растворы
(ванилин).
Известно, что растворимость вещества уменьшается в при-
сутствии солей с одинаковым ионом. Добавка NaCl к раствору
КС1 вызывает его кристаллизацию в ненасыщенных растворах.
Процесс кристаллизации протекает в две стадии: образова-
ние центров кристаллизации и рост кристаллов. Если раствор
совершенно свободен от механических примесей, то зародыши
кристаллов возникают с трудом за счет молекул растворен-
ного вещества, объединяющихся в группы.
Такие растворы выдерживают значительное пересыщение,
затем мгновенно кристаллизуются с образованием мелких,
труднофильтруемых кристаллов пластинчатой или игольчатой
формы.
В производстве кристаллизация происходит всегда в при-
сутствии каких-либо чужеродных поверхностей (стенки аппа-
рата, мешалки, механические примеси и др.).
302
Для регулирования размеров и формы кристаллов в пере-
сыщенный раствор обычно вводят «затравку» — мелкоразмель-
ченный порошок этого же вещества.
Число центров кристаллизации в этом случае невелико, что
способствует образованию крупных кристаллов правильной
формы. Интенсивностью перемешивания также регулируют раз-
меры кристаллов: медленное перемешивание способствует ро-
сту кристаллов, а интенсивное перемешивание приводит к мел-
кодисперсным структурам.
Скорость кристаллизации, определяемая количеством обра-
зовавшейся твердой фазы в единицу времени, значительно за-
висит от температуры. Особенно эта касается расплавов.
С уменьшением температуры резко возрастает вязкость, замед-
ляются диффузионные процессы, снижается скорость кристал-
лизации. Поэтому переохлаждение растворов и особенно рас-
плавов не допускается. Ярким примером влияния вязкости на
скорость кристаллизации является процесс выделения мускуса
амбрового из мусколов, продолжающийся в течение месяца.
С другой стороны, с увеличением температуры раствора сахара
с 20 до 60 °C скорость кристаллизации увеличивается в 12 раз.
Способы кристаллизации. В производстве душистых
веществ применяются только периодические процессы кристал-
лизации. Аппаратурное оформление этих процессов однотипно,
ассортимент применяемых растворителей весьма ограничен
(изопропиловый спирт, толуол, бензин, вода).
Кристаллизация из расплава в производстве мус-
куса-кетона и ментола осуществляется следующим образом.
В кристаллизатор с коническим днищем подают (рис. 91) рас-
плавленный продукт и для
уменьшения вязкости массы
иногда добавляют раство-
ритель. Включают тихоход-
ную якорную мешалку,
а в рубашку аппарата по-
дают охлаждающий агент.
Медленно снижают темпе-
ратуру массы до заданного
значения и выдерживают не-
сколько часов, не допуская
образования монолита. За-
тем открывают нижний
спуск и по желобу или на-
клонной трубе подают
пульпу на фильтрующую
центрифугу, где отжимают
кристаллы от остатков ма-
точника. Маточники иногда
подвергают дополнительной
Рис. 91. Типовая схема установки для
кристаллизации:
1 — кристаллизатор; 2 — мерник; 3 — конден-
сатор; 4 приемник; 5 — центрифуга; 6 —
взламывающий вентиль
303
кристаллизации в более жестком режиме и направляют на пов-
торную ректификацию.
Кристаллизация без удаления части раство-
рителя на указанном оборудовании (см. рис. 91) заключа-
ется в растворении расчетного количества технического продук-
та (мускусы, кумарин, ванилин) в растворителе при перемеши-
вании и нагревании с последующим охлаждением и центрифу-
гированием. Из маточников кристаллизуют продукт с удале-
нием части растворителя. По мере накопления их загружают
в этот же аппарат, подвергают упариванию с последующем ох-
лаждением кубового остатка до температуры кристаллизации
и центрифугируют. Полученный из маточников кристаллический
продукт, как правило, не является товарным и подвергается
дополнительной перекристаллизации.
Материальный баланс кристаллизации. Если
в кристаллизатор загружают технический продукт би (в кг)
с содержанием основного вещества Ся и растворителя WK
(в кг), упаривают растворитель 1ГП (в кг) и получают кристал-
лы Gn (в кг) концентрацией Сп и маточники М (в кг), содер-
жащие См кристаллизуемого продукта, то материальный ба-
ланс процесса можно записать так:
Если процесс ведут без удаления части растворителя, т. е.
№п=0, то
0и + Ги = 0п + Л1.
Материальный баланс по основному компоненту будет
G„C„ = GnCn Ч- МСм.
Масса полученных кристаллов Gn (в кг)
Сп = (ОиСи-МСм)/Сп.	(57)
Пример. В аппарат вместимостью 0,63 м3 загружают 200 кг изопропило-
вого спирта, 200 кг 95 %-ного технического кумарина. Смесь нагревают до
температуры 60 °С> затем охлаждают до 2 °C в течение 4 ч, выдерживают
прв этой температуре 1 ч и направляют на центрифугу. Определить коли-
чество полученных кристаллов и содержание в них кумарина, если масса
маточников составляет 220 кг, а продукта в них содержится 5 %. Потерями
растворителя пренебречь.
1.	Определяем количество кристаллов
Gn = G„ + W„ — М = 200 + 200 — 220 = 180 кг.
2.	Находим содержание в них кумарина
Сп = (G„C„ — MCM)/Gn = (200 0,95 — 220 0,05) 100/180 = 99,4%.
Сушка душистых веществ. Сушкой называют процесс удале-
ния влаги или остатков растворителя из твердых продуктов.
Сушка осуществляется в специальных аппаратах, называе-
мых сушилками, с помощью подогретого воздуха.
304
Тепло воздуха расходуется на нагревание материала и ис-
парение удаляемой влаги или растворителя.
Сушка является сложным массообменным процессом. Дви-
жущей силой процесса является разность концентраций между
влагой, находящейся в материале и окружающем воздухе. Вна-
чале удаляется поверхностная влага. Затем, по мере увеличе-
ния разности концентраций влаги на поверхности материала
и внутри него, начинается процесс перемещения ее к поверхно-
сти.
Следовательно, скорость сушки зависит не только от коли-
чества подведенного тепла, но и от размера частиц, поверхно-
сти испарения, толщины слоя материала, скорости движения
воздуха и т. д.
Материальный баланс сушки. Если влажность ма-
териала W (в %) выразить формулой
№ = GB-100/G,
где 1F — влажность материала, %; G, — масса влаги или растворителя,
кг; G — масса влажного материала, кг,
и пренебречь потерями при сушке, то уравнение материального
баланса по сухому веществу можно записать следующим обра-
зом:
Gx (100— №0/100 = G2 (100— Г2)/100,
где U7! — начальная влажность материала, %; Wy— конечная влажность
материала, %; Gi и Ог — масса материала в начале и конце сушки.
Масса материала в конце сушки и количество удаленной
влаги определяются из последнего уравнения
G2 = Gx (100—10(100— U72);	W = Gx—G2 =
= Gx—Gx (100— Гх)/(100—IF2)
или
W = Gx [1—(100— №x)/(100— №2)J = Gx (Гi—1^2)/(100— W2). (58)
Типы сушилок. Камерные сушилки — аппараты перио-
дического действия. Основной частью такой сушилки является
камера, в которой на полках помещают высушиваемый мате-
риал (рис. 92). Воздух, нагнетаемый вентилятором, проходит
через подогреватель, затем над поверхностью материала, рас-
положенного на противнях, и выбрасывается в атмосферу.
Камерные сушилки просты в изготовлении и обслуживании.
К их недостаткам относятся трудоемкость, значительная про-
должительность сушки, потери тепла и материала при загрузке
и выгрузке.
Сушилки с кипящим (псевдоожиженным) слоем
в последнее время в производстве душистых веществ получили
наибольшее распространение. Это объясняется их эффектив-
ностью, обусловленной тем, что под действием потока подогре-
305
Рис. 92. Схема камерной су-
шилки:
1 — вентилятор; 2 — противни; 3 —
подогреватель
Рис. 93. Схема сушилки В ки-
пящем слое:
1 — приемный бункер; 2 — шнеко-
вый питатель; 3 — камера с решет-
кой; 4 — сепаратор; 5 — приемник;
6 — газодувка; 7 — калорифер
того воздуха каждая частица находится во взвешенном состоял
нии, быстро высыхает и удаляется в приемник без применений
ручного труда. Эти сушилки можно использовать для сушк^
пасты (антраниловая кислота), если ее предварительно гран/-
лировать. Исключение составляют нитромускусы, имеющие низ-
кий детонационный предел. Сушка кристаллических веществ, й ,
содержащих нитрогруппы, безопасна, так как в отходящем во^5
духе не достигается взрывная концентрация растворителя ил ,
удаляемой пыли. Схема сушилки, приведенная на рис. 93, пС\.
называет, что конструктивно она ненамного сложнее камерньг
аппаратов.
ГЛАВА 14. ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ
ДУШИСТЫХ ВЕЩЕСТВ
Химические методы очистки основаны на способности неко-
торых классов органических соединений давать нестойкие (ла-
бильные) продукты, представляющие собой твердые или вод*7
растворимые соединения.
Наибольшее распространение получили боратный и бисул"
фитный методы.
Достоинством указанных методов является возможность по-
лучения очень чистых веществ, а основными недостатками^
трудоемкость и наличие сильнозагрязненных промышлении
стоков.
Боратный метод очистки спиртов
В боратном методе используется способность спиртов дава^
с борной кислотой или с борным ангидридом борнокислые эфир,
(бораты), представляющие собой твердые нелетучие соединена
легко распадающиеся под действием воды.
306
Например, технический декалил ацетат, содержащий примесь
декалола, обрабатывают эквимолярным количеством борной
кислоты при нагревании в вакуум-перегонном аппарате. После
непродолжительной выдержки включают вакуум и отгоняют де-
калилацетат до прекращения погона. К кубовому остатку до-
бавляют воду или подают острый пар, под действием которого
борат декалола распадается на исходные реагенты, а декалол
отгоняется с водой.
Раствор борной кислоты, полученный после промывки аппа-
рата, является сильнодействующим ядом для обитателей водо-
емов, поэтому недопустимо сливать его в канализацию.
Для выделения борной кислоты из раствора последний ча-
стично упаривают, охлаждают, а выпавшие кристаллы отде-
ляют фильтрацией на нутч-фильтре или центрифуге.
Бисульфитные методы очистки
Эти методы основаны на способности альдегидов и кетонов
давать с бисульфитом натрия натриевую соль сульфоновой кис-
лоты, называемую нормальным бисульфитным соединением:
О	ОН SO3Na
II	\ /
Rj — С— Ra+NaHSO3	R, —С —Ra
О	ОН
//	/
R —С	Ц-NaHSO3 R — С
ХН	XSO3Na
Нормальные бисульфитные соединения’ легко разлагаются
при подщелачивании, а за счет полярной сульфогруппы хорошо
растворяются в воде с образованием растворов, содержащих
10—15 % основного вещества. Совершенно очевидно, что при
использовании концентрированного (40 %-ного) бисульфита
натрия бисульфитные соединения выпадают в осадок. С увели-
чением молекулярной массы карбонильного соединения кристал-
лические свойства нормального бисульфитного соединения ли-
нейно уменьшаются. Практически душистые вещества, имеющие
карбонильную группу и молекулярную массу более 100, обра-
зуют нормальные бисульфитные соединения в виде мазеобраз-
ных осадков. Фильтрация таких осадков от водной фазы и не-
прореагировавших органических примесей крайне затруднена.
Репульпация получаемых пастообразных липких осадков порож-
дает применение ручного труда, снижает технологичность про-
цессов, поэтому очистка альдегидов и кетонов через нормальное
бисульфитное соединение в виде твердой фазы применяется
только в препаративных целях.
В промышленности используют обычно водные растворы нор-
мального бисульфитного соединения. Для отделения непрореаги-
307
ровавших органических примесей от водного раствора бисуль-
фитного соединения применяют методы экстракции или отстаи-
вания. Последние наиболее эффективны в случае использования
центробежных аппаратов (сепараторы, сверхцентрифуги). Если
непрореагировавшие примеси частично растворяются в воде
или водном растворе бисульфитного соединения, то без экстрак-
ции селективным растворителем тщательная очистка бисуль-
фитного соединения невозможна.
Авторы данной книги показали исключительную эффектив-
ность применения сепарирующих центробежных аппаратов в ка-
честве прямоточных экстракторов для очистки растворов бисуль-
фитных соединений от частично растворимых непрореагировав-
ших примесей.
Разложение нормального бисульфитного соединения раство-
ром щелочи или сухой кальцинированной содой является весьма
ответственной операцией.
Особенности ее связаны с нестойкостью карбонильных соеди-
нений в щелочной среде, где ускоряются процессы альдольной и
кротоновой конденсаций. Эту операцию проводят при низких
температурах, не допуская мгновенных, местных перегревов реа-
гентов. В периодическом оформлении это достигается при интен-
сивном охлаждении реактора и добавкой растворителя (толуол,
бензин), уменьшающего возможность взаимодействия выделив-
шихся карбонильных соединений.
Однако удаление растворителя и вакуумная перегонка выде-
ленного карбонильного соединения создают дополнительные по-
тери целевого продукта. Эти процессы эффективно решаются
с применением центробежных аппаратов и качества непрерывно-
действующих реакторов.
Исследования показали, что скорость химической реакции раз-
ложения бисульфитного соединения соизмерима со скоростью
реакции найтрализации. Однако выделившийся в виде молекулы
альдегид или кетон находится в водном растворе до тех пор,
Рис. 94. Схема выделения цит-
раля из раствора бисульфит-
ного соединения:
1, 2 — сборники; 3 — смеситель;
4 — центрифуга
308
пока он не встретится с миллиарда-
ми молекул и не образует частицу
диаметром более 0,1 мкм. Послед-
няя уже нерастворима в воде и спо-
собна выделиться в виде органиче-
ской фазы, далее коалесцировать
(укрупняться) и всплывать в виде
слоя.
В периодическом оформлении в
гравитационном поле указанные
процессы длительны, сопровож-
даются побочными реакциями, сни-
жающими выход целевого продукта.
Если указанные реакции прово-
дить в центробежном реакторе
с фактором разделения 10 000—15000, то эффект побочных ре-
акций сводится к минимуму, так как время разделения получен-
ной гетерогенной системы не превышает 1 мин. Кроме того, от-
сутствие растворителя исключает потери продукта, связанные
с промывкой (нейтрализацией) экстракта, его обогащением и
перегонкой.
Достоинства использования сепарирующих центробежных
аппаратов в качестре химических реакторов реализованы
в производствах цитраля из натурального сырья и из изо-
прена.
Технологическая схема предполагает полное исключение руч-
ного труда. Растворы бисульфитного соединения цитраля и ще-
лочи дозируются в эжекционный смеситель 3 и направляются
в сепарирующую ценрифугу 4, vjifi разделяются на две фазы
(рис. 94).
ГЛАВА 15. КОНТРОЛЬ ПРОИЗВОДСТВА И АНАЛИЗ
ДУШИСТЫХ ВЕЩЕСТВ
Душистые вещества вырабатывают согласно утвержденной
нормативно-технической документации (НТД): государственные
стандарты (ГОСТ), отраслевые стандарты (ОСТ), технические
условия (ТУ), производственные регламенты и т. д. Если ГОСТ
распространяется на однотипную продукцию, производимую по
всей стране, независимо от ведомственной подчиненности, то
ОСТ обязателен для всех предприятий и организаций данной
отрасли.
ТУ — это нормативно-технический документ, устанавливаю-
щий комплекс требований к конкретным типам, артикулам про-
дукции.
Производственный регламент является законом для конкрет-
ного производства на данном предприятии. В нем изложена тех-
нология одного вещества, базирующаяся на определенном сырье,
оборудовании с подробным описанием приемов получения целе-
вого продукта, отвечающего требованиям утвержденного стан-
дарта.
Важным разделом регламента является «Контроль произ-
водства», состоящий из двух частей.
Первая часть раздела — аналитический контроль производ-
ства, изложенный в виде таблицы, содержит перечень контроль-
ных точек, т. е. номеров позиций оборудования по аппаратурной
схеме, где производятся отборы проб сырья, полупродуктов, го-
товой продукции на анализы. Здесь же указана частота отбора
проб, перечислены показатели, обязательные для проверки, на-
званы методики, по которым следует проводить анализы.
Все эти работы проводятся работниками цеховых лабора-
торий.
309
Исходное сырье, поступающее с завода-изготовителя, и гото-
вая продукция (СДВ) перед передачей на склад анализируются
работниками отдела технического контроля (ОТК) по всем по-
казателям качества в соответствии с НТД на эти продукты.
Все методики анализа при разработке подвергаются метро-
логической аттестации. На основе статистических данных выво-
дится погрешность каждого определения. Средства измерения
периодически подвергаются проверке работниками метрологиче-
ской службы предприятия или представителями лаборатории го-
сударственного надзора (ЛГН).
Во второй части раздела — контроле технологических пара-
метров, представленной также в виде таблицы, дается список
контрольных точек по аппаратурной схеме с указанием мест
установки контрольно-измерительных приборов (КИП). На каж-
дый аппарат приведены перечень контролируемых параметров,
их значения и пределы измерения, не вызывающие нарушения
технологического процесса. Для измерения этих параметров по-
добраны контрольно-измерительные приборы, указаны их марки
и классы точности. Показания этих приборов регистрируются
аппаратчиками в аппаратных листах и на диаграммах во время
ведения процесса.
В связи с тем что при эксплуатации средства измерения из-
нашиваются, теряют первоначальную точность, они подверга-
ются периодическому освидетельствованию работниками метро-
логической службы и ЛГН.
ГЛАВА 16. ФАСОВКА, УПАКОВКА, ХРАНЕНИЕ
И ТРАНСПОРТИРОВКА ДУШИСТЫХ ВЕЩЕСТВ
Душистые вещества являются продуктами мелкотоннажного
производства. Ассортимент их превышает 150 наименований,
а выпуск каждого из них колеблется от десятков килограммов
до сотен тонн. Совершенно очевидно, что они фасуются в мел-
кую тару. В качестве тары для хранения и транспортировки ду-
шистых веществ используются стеклянные бутыли, фляги из
алюминия, луженого или оцинкованного железа, бочки. Для не-
которых СДВ применяются бочки из нержавеющей стали. Вы-
бор материала тары определяется его инертностью по отноше-
нию к загружаемому продукту и осуществляется на основании
результатов лабораторных испытаний.
Испытания проводятся перед составлением технических условий. Души-
стые вещества помещают в специальные баллончики вместимостью 50—100мл
из указанных выше материалов или в стеклянную тару с добавками метал-
лических стружек с эквивалентной поверхностью и герметично закрывают
пробками. С целью удаления воздуха стремятся к наибольшему коэффици-
енту заполнения, составляющему 95—97 % объема сосуда. Затем все об-
разцы ставят на хранение в течение 0,5—1,0 года при комнатной темпера-
туре. В процессе хранения периодически анализируют содержимое баллонов
310
и определяют процентное содержание вещества, кислотное число и запах.
Открытые для анализа баллоны в дальнейшем не хранятся.
Результаты анализа показывают, в какой таре душистое ве-
щество лучше сохраняется, ее и записывают в технические ус-
ловия. Некоторые душистые вещества, особенно альдегиды, хра-
нятся только в присутствии стабилизаторов. Обычно" в качестве
стабилизаторов применяются антиоксиданты, такие, как гидро-
хинон, алкилпроизводные фенолов (ионол, терпенфенолы). Эти
вещества очень легко взаимодействуют с кислородом, исклю-
чают возможность окисления основного продукта. Дозировку
антиокислителя, составляющую обычно сотые доли процента, и
его тип выбирают опытным путем. Весьма эффективным спосо-
бом удаления кислорода и стабилизации душистого вещества
является продувка его азотом.
Фасовка и упаковка душистых веществ производится в отде-
лении готовой продукции каждого цеха.
Аппаратчик отделения готовой продукции тщательно прове-
ряет чистоту тары, удаляет остатки воды после ее пропарива-
ния и производит взвешивание. После анализа товарной про-
дукции и органолептической оценки все фракции купажируют
в отдельный сборник, а из него самотеком разливают в тару и
герметично закрывают. Кристаллические продукты упаковывают
в банки со съемной крышкой. Между продуктом и стенками
банки укладывают слой пергаментной бумаги, а борт крышки
проклеивают полиэтиленовой лентой.
Каждую партию продукта предъявляют отделу технического
контроля, маркируют и направляют на склад.
Сопроводительным документом является удостоверение о ка-
честве, в котором указываются наименование продукта, номер
партии, масса брутто, тары нетто, анализ лаборатории, заклю-
чение ОТК о соответствии качества продукта техническим усло-
виям.
Душистые вещества хранят в неотапливаемых помещениях
вне зоны действия солнечных лучей. Особенно это касается про-
дуктов, хранящихся в стеклянных бутылях. Однако, несмотря на
все предосторожности, максимальное заполнение тары, примене-
ние азотной подушки, стабилизаторов, ряд продуктов имеет
ограниченный срок хранения. Это лауриновый альдегид, ци-
траль, фенил ацетальдегид, гидроксицитронеллаль, дециловый и
нониловый альдегиды, энантол, обепин, цикламенальдегид,'ряд
сложных эфиров, терпеновые спирты и др.
Душистые вещества транспортируются автомобильным и же-
лезнодорожным транспортом. При погрузке строго следят за
правильной установкой на платформу (пробки, крышки должны
быть сверху), контролируют исправность обрешеток для стек-
лянной тары и наличие мягкого материала. Во всех случаях
проверяют наличие надписей, этикеток и соответствие их удо-
стоверениям качества.
зп
ГЛАВА 17. ОСОБЕННОСТИ ПРОИЗВОДСТВА
СИНТЕТИЧЕСКИХ ДУШИСТЫХ ВЕЩЕСТВ
Производство синтетических душистых веществ является
частью технологии органического синтеза, в результате осуще-
ствления которой с помощью сложных химических реакций по-
лучаются душистые вещества, широко применяемые в народ-
ном хозяйстве.
Для аппаратурного оформления технологических процессов
используется в основном типовое реакционное, теплообменное,
массообменное, насосно-компрессорное, емкостное и другое обо-
рудование, широко применяющееся во многих отраслях хими-
ческой промышленности. К таким видам оборудования относятся
реакторы, мерники, сборники, центробежные и поршневые на-
сосы, центрифуги, сепараторы, сушильные установки, фильтры
и др. Некоторые виды оборудования разрабатываются специ-
ально. К ним относятся вакуум-ректйфикационные колонны раз-
личной эффективности и конструкции, грануляторы, некоторые
виды кристаллизаторов, сушильные установки в кипящем слое,
оборудование, предназначенное для дозировки компонентов и
механизации процессов.
Как правило, создание специальных видов оборудования вы-
зывается не только особенностью технологии производства, но
и малотоннажностью этого производства. Поэтому на выбор
технологической схемы значительное влияние оказывает мощ-
ность производства.
Специфические особенности
производства душистых веществ и характеристика
технологических процессов и оборудования
Производство синтетических душистых веществ имеет ряд
особенностей, поэтому при выборе технологической схемы необ-
ходимо их учитывать. Продукты тонкого органического синтеза
получают преимущественно в результате проведения многих по-
следовательных технологических операций. Большой перечень
сырья, используемого в производстве, широкая номенклатура и
объем выпускаемой продукции, многостадийность процессов тре-
буют установки сравнительно небольшого количества единиц
реакционной апаратуры периодического действия и большого
количества единиц емкостного и вспомогательного оборудова-
ния.
Это обстоятельство затрудняет внедрение непрерывных
схем, автоматического и дистанционного управления процес-
сами.
Термическая нестойкость душистых веществ, способность из-
менять свойства под действием света, воздуха, материала аппа-
ратуры и упаковки обусловливают высокие требования к выбору
312
материала оборудования, трубопроводов, арматуры, прокладоч-
ного материала, тары, способу обогрева и охлаждения оборудо-
вания. Использование разнообразных легковоспламеняющихся,
горючих, ядовитых веществ, растворителей повышает требова-
ния к нормам и правилам техники безопасности, противопожар-
ной и санитарной профилактики. Поскольку душистые вещества
входят в состав парфюмерных композиций, пищевых фармацев-
тических изделий, выход и качество получаемых продуктов оце-
нивается не только по физико-химическим константам, но и ор-
ганолептически.
Требования к конструктивным материалам оборудования.
Синтезы душистых веществ часто ведут в сильноагрессивных
средах с применением крепкой азотной, серной, ортофосфорной,
уксусной кислот и щелочей при высоких температурах.
В связи с увеличением объемов производства химических
продуктов и усложнением методов их получения требования
к коррозионной стойкости оборудования непрерывно возрастают.
Известны примеры, когда коррозия аппаратуры вызывает необ-
ходимость частых ремонтов, что нарушает ритмичность и ухуд-
шает показатели производства, приводит к загазованности, по-
жарам и даже взрывам.
Металлы и продукты их коррозии часто существенно влияют
на протекание химических процессов, возможны нерегулируемые
утечки компонентов среды, в результате чего изменяется соот-
ношение реагентов в реакционном объеме и могут создаться ус-
ловия для протекания нежелательных процессов. Поэтому очень
важен правильный выбор материалов для изготовления обору-
дования, обеспечивающий длительную его работу, получение оп-
тимальных выходов продуктов требуемого качества, создание
нормальных условий труда. В промышленности органического
синтеза, особенно в производстве малотоннажных продуктов,
имеются процессы, протекающие при высоких температурах и
под давлением, аппаратурное оформление которых затрудня-
ется из-за отсутствия достаточно стойких материалов. Ниже
даны некоторые рекомендации по выбору материалов для обо-
рудования, трубопроводов и арматуры.
При работе с ацетиленом недопустим контакт с медью и се-
ребром, так как ацетилениды этих металлов в сухом состоянии
при нагревании или ударе взрываются. Поэтому применяются
нержавеющие стали различного состава, эмалевые покрытия.
В олеуме, содержащем до 30 % сернистого газа, при обычной
температуре чугун устойчивее стали. Коррозия металлов в па-
рах хлористого алюминия весьма значительна.
Для проведения процессов ацелирования с хлористым алю-
минием рекомендуются стальные эмалированные аппараты.
Для процессов нитрования используют аппаратуру из хро-
моникелевых сталей, которые надежно работают длительное
время при температурах до 60—90 °C. В условиях воздействия
313
аммиака и температуре до 300 °C можно применять оборудова-
ние из легированных сталей. Диазотирование и нитрозирование
успешно ведут в титановых, эмалированных или стальных футе-
рованных аппаратах.
Характеристика технологических процессов и оборудования.
Производство синтетических душистых веществ является в ос-
новном- многостадийным. Даже синтез таких простых душистых
веществ, как эфиры и ацетали, осуществляется в 5—6 стадий.
А в борьбе за создание бессточных производств, когда в состав
технологической схемы входят локальные установки по утили-
зации, обезвреживанию сточных вод и выбросов в атмосферу,
стадийность синтеза возрастает многократно. Так, синтез эвге-
нола из химического сырья состоит из 6 стадий, а с учетов соз-
дания этого синтеза без сброса сточных вод общее количество
стадий составляет 15. Каждая стадия синтеза имеет основ-
ную аппаратуру для проведения того или иного процесса
(окисления, этерификации, центрифугирования, вакуум-ректи-
фикации и др.) и вспомогательную для замера, взвеши-
вания, сбора и хранения сырья, полупродуктов, готовой про-
дукции (мерники, дозаторы, сборники). Применяются реак-
ционная аппаратура, предназначенная для проведения
химических реакций (окисления, нитрозирования, алкилирова-
ния) и аппаратура для проведения процессов очистки по-
лупродуктов синтеза. К последним относятся центрифуги,
фильтры, сепараторы. В этой аппаратуре разделяют смеси, со-
стоящие из Жидких и твердых веществ или смеси двух жидко-
стей. Для разделения жидких однородных смесей применяются
дистилляционные аппараты, экстракторы. Для разделения смеси
твердых веществ используются кристаллизаторы, фильтры. При-
меняются кристаллизаторы различной конструкции: перио-
дические с .мешалками для перемешивания и рубашками
для охлаждения и нагрева; непрерывнодействующие
горизонтальные вращающиеся барабаны. Каждый технологиче-
ский процесс начинается с приема сырья и готовой продукции.
Он состоит из цепи технологических операций — стадий. Ос -
новные операции заключаются в последовательной хими-
ческой или механической переработке исходного сырья в гото-
вую продукцию. Большинство же операций имеют характер
вспомогательных. Проектированию этих вспомогательных
операций должно уделяться не меньше внимания, чем разра-
ботке проектов основных операций.
Графическое изображение технологического процесса
Приступая к разработке технологической схемы, необходимо
прежде всего написать схему химических реакций,
которая дает представление о всех видах сырья, применяемого
в производстве, и всех видах отходов. Затем составляется
314
схема материального потока, на которой перечисля-
ются йсе технологические операции, связанные с химической или
физико-механической переработкой сырья и реакционных масс.
В соответствии со схемой материального потока составляют
материальный расчет технологического процесса. Пред-
варительная технологическая схема вычерчивается од-
новременно с составлением материального расчета.
Графически технологический процесс изображается схемой
процессов и а п п а р а ту р н о - т е х н о л о г и ч еск о й схе-
мо.й. Схема процессов отражает последовательный ход
отдельных операций с показом материальных превращений на
каждой из них.
Аппаратурно-технологическая схема показывает,
в какой аппаратуре проводятся те или иные процессы, взаимо-
расположение аппаратов, относительные размеры их, наиболее
характерные детали аппаратов (мешалки, штуцера, системы обо-
грева и охлаждения). Подводка воды, электроэнергии, азота,
пара, высокотемпературного теплоносителя (ВОТ) и другие тех-
нологические коммуникации обозначаются на схеме условно.
На рис. 95 показана схема процессов утилизации уксус-
ной кислоты из сточных вод цеха синтетического цитраля.
Сырьем для этого производства служат серная кислота, сточные
воды, синтетические жирные спирты фракции С?~С9, едкий
натр. Готовой продукцией являются сульфат натрия, уксусная
кислота, Неиспользуемые отходы производства — отработанный
уголь.
Установка запроектирована по непрерывнодействую-
щей схеме с замкнутым циклом водооборота, использованием
выделенных сульфатов калия, натрия и уксусной кислоты. Про-
цесс состоит из следующих стадий: обработка сточных вод со
стадии регенерации метанола серной кислотой для разложения
ацетатов калия; кристаллизация и сушка сульфата калия; обра-
ботка сточных вод со стадии получения аллен- и диацетатов де-
гидролиналоола, кристаллизация, фильтрация и сушка сульфата
натрия; экстракция уксусной кислоты из сточных вод (после
выделения сульфатов калия и натрия) фракцией синтетических
спиртов С?—С9 на колонне пульсационного типа; нейтрализация
кислого рафината едким натром и отгонка экстрагента от ра-
фината; обесцвечивание водного маточника; отгонка уксусной
кислоты от экстрагента; ректификация 57 %-ной уксусной кис-
лоты — выделение товарной уксусной кислоты.
Предприятия СДВ имеют в своем составе химические цехи
с большим ассортиментом душистых веществ. Процессы подго-
товки и превращения сырья, а также выделения товарных про-
дуктов при этом по характеру материальных и энергетических
внутренних связей весьма разнообразны. Это гидродинамиче-
ские, тепловые, диффузионные, химические и механические про-
цессы. Выбор оборудования для оформления технологического
315
'дотодыи
продукт
.Г~1 Полупродукт
Отход не
V используемые
Усладные обозначения
I -3 Процесс
А Отход
используемый
Рис. 95. Схема утилизации уксусной кислоты
синтетического цитраля
из сточных вод производства
процесса связан с рядом трудностей. С одной стороны, специ-
фика технологии требует специального оборудования, с дру-
гой — переход на индустриальный метод строительства требует
унифицирования многообразия разрозненного оборудования, со-
316
кращения количества типоразмеров, конструкций его и агрега-
тирования оборудования в блоки.
На рис. 96 показан общий вид блоков.
При оформлении аппаратурно-технологических схем следует
руководствоваться рядом условных обозначений, приня-
тых в практике проектирования промышленных предприятий.
Так, обозначение запорной арматуры, клапанов, конденсатоот-
Рис. 96. Общий вид блоков:
а — блок реакторный: 1 — мерни-
ки; 2 — обслуживающая площад-
ка; 3—реактор; 4 — базовая кон-
струкция; 5 — трубопроводы с ар1
матурбй и контрольно-измеритель-
ными приборами; б — блок пере-
качки: 1 — сборник; 2 — базовая
конструкция; 3 — Центробежные
насосы; 4 — трубопроводы с арма-
турой
317
Рис. 97. Схема реак-
ционного аппарата
с . теплообменником,
включенным как
«обратный»:
/ — реактор; 2 -«• теп-
лообменник
водчиков, мешалок, трубопроводов и т. д.
необходимо выполнять в соответствии
с условными обозначениями к технологи-
ческим схемам, указанными в соответству-
ющих ГОСТах. Энергетические подводки
к аппаратам обозначаются в виде сплош-
ной тонкой линии с указанием индекса
трубопровода в соответствии с условными
обозначениями трубопроводов по ГОСТ
14202—69.
На рис. 97 показана схема оформления
реакционной стадии процесса с теплооб-
менником, включенным как «обратный»,
и энергетическими подводками к аппарату.
Ниже приведено описание технологической
схемы. В реактор 1 вместимостью 10 м3,
изготовленный из стали с эмалевым по-
крытием, снабженный рубашкой для обо-
грева паром и ^охлаждения водой, якор-
ной мешалкой с частотой вращения
120 об/мин, люком для ремонта и осмотра
аппарата и соединенный с трубчатым теп-
лообменником 2, изготовленным из нержа-
веющей стали и включенным как «обрат-
ный», загружают с помощью дозировочных
насосов соответствующие компоненты и при нагревании и пере-
мешивании ведут реакцию при параметрах, заданных технологи-
ческим регламентом. На действующих предприятиях дозировка
компонентов в реакционные аппараты осуществляется через
мерники. Однако в последнее время в практике проектирования
крупнотоннажных производств такой способ загрузки не оправ-
дывает себя.
Установка мерников увеличивает металлоемкость производ-
ства, объем здания, расход трубопроводов, арматуры, создает
неблагоприятные условия за счет возможных утечек через до-
полнительные фланцевые соединения, а также не позволяет пра-
вильно организовать рабочую зону обслуживающего персонала.
Учитывая то обстоятельство, что заводы химического машино-
строения освоили производство насосов-дозаторов для точной
дозировки различных сред, рекомендуется подачу сырья в кор-
пус со склада осуществлять по трубопроводам в сборники, а вну-
три цеха транспортировку его осуществлять насосами в реак-
торы. Насосы, предназначенные для транспортировки различных
агрессивных и взрывоопасных жидкостей в продолжительном
режиме, изготавливаются во взрывозащищенном исполнении.
Отсутствие сальников и способность работы насосов без утечки
обеспечивают герметичность технологических процессов, без-
опасность работы с токсичными, пожаро- и взрывоопасными ве-
318
ществами, стерильность и
чистоту перекачиваемого
продукта, чистоту окружа-
ющей среды, возможность
полной автоматизации про-
цесса.
На рис. 98 показана
схема реакционного аппа-
рата с водоотделителем.
Отгонка реакционной воды
в виде азеотропной смеси
ведется из реактора 1 через
теплообменник 2 в водоот-
делитель 3. В водоотдели-
теле 3 после отстаивания
легкая фаза — раствори-
тель — возвращается через
верхний штуцер в реак-
тор 2. Отстоявшаяся вода
непрерывно уходит в кана-
лизацию. По окончании во-
доотделения растворитель
отгоняется через теплообменник 2 в сборник 4 при отключен-
ном водоотделителе 3. Аппаратурно-технологическая схема про-
цессов окисления, алкилирования, конденсации, изомеризаций
мало отличается от приведенных схем реакционных аппара-
тов. Аппараты могут лишь отличаться материалом, конструк-
цией мешалки, типом теплоносителя. Широкое распространение
в отрасли получили процессы гидрирования водородом при
высоких температурах и давлениях в присутствии катализато-
ров различного типа.
Применение высоких температур и давлений, а также газо-
образных водорода и азота (или иного инертного газа) создает
специфические условия для аппаратурного оформления про-
цесса.
На рис. 99 приведена схема снабжения автоклава 5 газооб-
разным водородом, поступающим централизованно из электро-
лизного цеха. Для сглаживания пульсации и создания запаса
водорода после компрессора 2 устанавливается буфер водорода
4, из которого водород поступает в коллектор и через вентиль
высокого давления — в автоклав 5. Влага сливается через сбор-
ник 3. Вся система трубопроводов и оборудования перед по-
ступлением водорода продувается азотом, который подается
централизованно с азотной станции и после редуцирования по-
ступает в буфер азота 1 и далее, по мере необходимости,— в си-
стему для продувки.
В последнее время в отрасли вместо дистилляторов периоди-
ческого действия, предназначенных для отгонки растворителей,
319
Рис. 99. Схема снабжения автоклава водородом:
1— буфер азота; 2—компрессор; 3 — влагосборник; 4— буфер; 5 — автоклав
стали внедряться новые типы аппаратов — роторные пленочные
испарители. Они применяются для проведения процессов ди-
стилляции и концентрации термолабильиых органических про-
дуктов, а также растворов, содержащих механические примеси
или выделяющих осадки в процессе концентрирования.
Роторные испарители непрерывного действия можно приме-
нять в качестве самостоятельных аппаратов в отдельных уста-
новках, а также в комплекте с другими технологическими аппа-
ратами, в качестве последней ступени многокорпусной выпарной
установки, в ректификационных установках, в качестве кубо-
вого испарителя и в комплекте с камерной сушилкой.
На рис. 100 показана схема роторного испарителя 1, под-
вижные лопатки которого приводятся во вращение от электро-
двигателя 2. Роторный испаритель 1 может обогреваться на-
сыщенным водяным паром, парами ВОТ или жидкими теплоно-
сителями. Исходный продукт насосом-дозировщиком подается
в испаритель 1, образовавшиеся пары направляются в конден-
сатор 3 и далее —в емкость-сборник. Сконцентрированный ди-
стиллят из нижней части испарителя поступает в сборник 4 и
насосом 5 передается на ректификацию.
На рис. 101 показана схема вакуум-дистилляционной уста-
новки, широко используемой на практике.
В куб 1 установки загружают продукт и нагревают смесь
водяным паром через рубашку аппарата. Пары через колонну-
отбойник 2 поступают в конденсатор 3, а охлажденный дистил-
лят собирается в вакуум-приемники 4 и далее сливается в соот-
ветствующие сборники фракций. Для защиты вакуум-насосов
320
Рис. 100. Схема роторного испари-
теля:
Рис. 102. Схема в а куу м-ре ратифика-
ционной установки с автономной си-
стемой вакуумирования:
/ — куб; 2 — колонна; 3 — Дефлегматор;
4 — счетчик флегмы; 5 — теплообменник;
6 — форштосс; 7 — приемник; 6 — вакуум-
ловушка; 9 — вакуум-насос; 10 — ресивер
1 — роторный испаритель; 2 — электро-
привод; 3 — конденсатор; 4 — сборник;
5 — насос
Рис. 101. Схема вакуум-дистилляци-
онной установки:
1 — куб;	2 — колонна; 3 — конденсатор;
4 — вакуум-приемник; 5 — вакуум-ловушка
Рис. 103. Схема кристаллизации и
фильтрации:
1 — кристаллизатор; 2 — центрифуга; 3 —
гидрозатвор; 4 — сборник фильтрата; 5 —
погружной насос; 6 — двигатель иасоса;
7 — приемник; &— тележка
11 Заказ № 1340
на линиях транспортного, грубого и глубокого вакуума устанав-
ливается вакуум-ловушка 5, охлаждаемая рассолом.
На рис. 102 показана схема вакуум-ректификационной уста-
новки с автономной системой вакуумирования.
На рис. 103 дана схема кристаллизации и фильтрации на
герметизированных взрывозащищенных центрифугах. Центри-
фуги этого типа предназначены для фильтрации суспензий, со-
держащих взрывоопасные растворители. Состав блока: аппарат-
кристаллизатор 1, герметизированная центрифуга 2, гидроза-
твор 3, сборник фильтрата 4 с погружным насосом 5 и двигате-
лем к нему 6, приемник сухого продукта 7, установленный на
тележке 8, предназначенной для транспортировки кристаллов
на сушку или фасовку. Приведенные выше схемы являются наи-
более типичными в производстве СДВ.
Материальные расчеты
в синтезе душистых веществ
Для каждого производственного процесса требуются затраты
материалов, сырья, энергии, труда.
Для определения расхода сырья, выхода готовой продукции,
производительности оборудования проводят материальные рас-
четы на основе закона сохранения материи и стехиометрических
отношений, выраженных в химических уравнениях. По закону
сохранения материи масса Gi материалов, поступающих на пе-
реработку, должна быть равна массе G2 материалов, получаю-
щихся в результате переработки, т. е.
Gj = G2.	(59)
Однако практически всегда происходят потери материалов,
вследствие чего масса продуктов, получающихся в результате
проведения процесса, всегда меньше массы исходных материа-
лов, поступающих на переработку, и, следовательно,
G^G. + Gn,	(60)
где Gn — потери материалов, кг.
Уравнение (60) называется уравнением материаль-
ного баланса. Оно в одинаковой мере применимо как к це-
лому процессу, так и к любой его стадии. Материальный баланс
должен быть составлен для всех материалов, участвующих в
процессе. Данные материального баланса сводят в таблицу при-
хода и расхода материалов. Материальный баланс позволяет
правильно выбрать технологическую схему, объем аппаратуры,
выявить непроизводительные потери материалов, количество и
состав побочных продуктов и наметить пути их уменьшения. На
основании материальных расчетов определяют выход гото-
вого продукта. Выход — это отношение количества про-
322
, дукта, полученного в результате проведения процесса, к коли-
честву исходного материала, поступающего на переработку, вы-
раженное в процентах.
Для химических процессов, протекание которых может быть
количественно выражено стехиометрическими уравнениями, вы-
ход конечного продукта представляет собой выраженное в про-
центах отношение практически полученного количества про-
дукта к теоретически возможному его количеству, которое соот-
ветствует стехиометрическому уравнению реакции. Вследствие
потерь практический выход всегда меньше 100%. Чем ближе
выход к 100 %, тем совершеннее процесс, тем меньше удельные
нормы расхода сырья, материалов и тем ниже стоимость гото-
вого продукта. В тех случаях, когда точного уравнения химиче-
ского процесса нет, выход готового продукта выражают как от-
ношение количества готового продукта к общему количеству по-
ступающих на переработку исходных материалов либо к массе
какого-либо одного из исходных материалов; в первом случае
выход всегда меньше 100%, во втором случае выход может
быть как меньше, так и больше 100 %.
Основными исходными данными для составления
материального баланса служат заданная годовая производи-
тельность по товарному продукту, число рабочих дней в году,
метод получения продукта, положенный в основу проекта. Как
правило, материальный расчет ведется на суточную про-
изводительность, для чего заданную годовую производи-
тельность следует разделить на число рабочих дней в году.
Далее приводится перечень последовательно происходящих
химико-технологических стадий с указанием основ-
ных и побочных химических реакций. Определяются поста-
дийные выходы полупродуктов на исходное сырье
(в % от теоретически возможного) .Произведение пост а -
дийных выходов равно выходу товарного продукта на ис-
ходное сырье (в % от теоретически возможного). Постадий-
ные материальные балансы рассчитываются на осно-
вании рецептурных соотношений загружаемых и получаемых
веществ по каждой стадии синтеза, приведенных в производст-
венных регламентах. На основании всех постадийных балансов
составляют баланс всего производства в целом. По
данным сводного суточного баланса определяют
расходные коэффициенты и общий выход в про-
центах.
Методика определения выхода основного вещества от воз-
можного теоретического. Химическая схема процесса условно
изображается.следующим образом:
а+б-+в-\-д.	. (61)
Определяют молекулярную массу исходных и
полученных в процессе рёакцйи веществ. Уравнивают pe-
ll*	323
акцию, устанавливают, что из 1 моль вещества а получается
1 моль вещества в. Необходимо рассчитать выход вещества в
от возможного теоретического, считая на вещество а, если из-
вестно, что практически для получения 1 кг вещества а расхо-
дуют т кг вещества а вместо 1 моль. Практические выходы рас-
считывают не в молях, а в килограммах или процентах. Расчет
ведут следующим образом. Определяют возможный
теоретический выход вещества в, выраженный в кило-
граммах, учитывая, что на реакцию взято основного вещества а
не 1 моль, а т кг. Тогда теоретический выход к вещества в оп-
ределяют из пропорции
а—в
m—х	х — (me)la.
(62)
Теоретически любая реакция идет на 100 %. Д л я рас-
чета практического выхода вещества в (в %) от воз-
можного теоретического составляют вторую пропорцию. Прини-
мают, что количество к вещества' в составляет 100 %-ный вы-
ход.
Практически получается не к кг вещества в, а лишь 1 кг.
Следовательно,
к—100 %
1 —х, тогда х= (1  100)/к.	^3)
Пример. Рассчитать выход и (в %) изоамилацетата в от возможного
теоретического, считая на изоамиловый спирт а, если известно, что расход-
ная норма изоамилового спирта с содержанием 95 % составляет 0,78 кг (т).
Химическая схема процесса
СНз
сн —сн2—сн2 —он+
CHS
Изоамиловый спирт
м. м. 88.15 (а)
О
CHS-CZ г >
ХОН
Уксусная кислота
м. м. 60 (б)
СН3
СН—СН2— СН£ — О — С — СНз+Н2О.
/	II
СНз	о
Изоамилацетат	Вода
м. м. 130,15 (в)	м. м. 18 (5)
Один моль изоамилового спирта с молекулярной массой 88,15 дает
I моль изоамилацетата с молекулярной массой 130,15. При расходе 0,78 кг
изоамилового спирта с содержанием 95 % (все расчеты ведут на 100 %-иое
вещество) получают изоамилацетата
88,15— 130,15
0,78-0,95 —х	х=(0,78-0,95-130,15)/88,15= 1,11 кг.
324
Если бы реакция шла на 100 %, то из 0,78 кг 95 %-ного изоамилового
спирта было бы получено 1,11 кг изоамилацетата. Практически получают
1 кг, что составляет от возможного теоретического выхода:
1,11 — 100% х = (1-100)/1,11 =90 %.
1,0 — х
Следовательно, практически реакция этерификации идет на 90 %.
Определение общего практического выхода от возможного
теоретического по всему производству и по каждой стадии. Ме-
тодика определения выхода на одной стадии приведена выше.
Ею пользуются и при расчете многостадийных процессов.
Общий выход всего производства рассчитывают перемноже-
нием выходов по отдельным стадиям.
Пример. Рассчитать общий практический выход ментола от возможного
теоретического, считая на м-крезол. по всему производству и по отдельным
стадиям его, если известно, что практическая расходная норма м-крезола
с содержанием 92 °/о на 1 кг тимола равна 1,7 кг. Расходная норма тимола
с содержанием 99 % на 1 кг ментола составляет 1,1 кг.
Ментол выпускают с содержанием dl-ментола 70 %.
Химическая схема процесса:
м.м.108	м.м.42	Н1Сх'''Х:Н3
Тимол
м.м. 150
Тимол Водород	Ментол
м.м. 150 м-м. 2	м.м. 156
Теоретический выход тимола от м-крезола на стадии алкилирования
108— 150 х = (1,7-0,92-150)/108 = 2,17 кг.
1,7-0,92 — х
Практический выход тимола от возможного теоретического, считая на
м-крезол,
2,17—100% х = (1,099-100)/2,17 = 45,6 кг.
1,099 — х
325
Практический выход ментола от тимола на стадии гидрирования
150— 156 х = (1,1 -0,99-156)/150 = 1,14 кг.
1,1-0,99 — х
Практический выход ментола от возможного теоретического, считая на
тимол,
1,14—100 %	*= (1-0,70-100)/1,14 = 61,4 кг.
1-0,70 — х
Общий практический выход ментола от возможного теоретического, счи-
тая на ти-крезол, составит 0,466-0,614- 100=28 %-
Пример. Рассчитать общий практический выход ментола от возможного
теоретического, считая на м-крезол, если известно, что расходная норма
/«-крезола на 1 кг ментола составляет 1,88 кг.
Схема химической реакции приведена выше.
Теоретический выход ментола, считая на лгкрезол,
108— 156 х = (1,88-0,92-156)/108 = 2,49 кг.
1,88-0,92 — х
Практический выход от возможного теоретического
2,49— 100 % х = (1-0,70-100)/2,49 = 28,0 %.
1-0,70 — х
Определение пофазных коэффициентов. Пофазные ко-
эффициенты определяют практический расход сырья или
полупродуктов на получение 1 кг полупродукта или готовой
продукции. Пофазный коэффициент Т (в кг) получают деле-
нием количества загруженного сырья или полупродукта а на ко-
личество полученного в результате реакции полупродукта б:
а/б=Т.	(64)
Произведение пофазных коэффициентов даст общий рас-
ходный коэффициент по всему процессу:
—	(65)
Величина, обратная пофазному коэффициенту, умноженная
на 100, определяет пофазный (постадийный) выход в про-
центах:
(1-100)/Т = е.	(66)
Общий выход по всему производству определяют как произ-
ведение выходов по отдельным стадиям:
(в,/100) (в2/100) (в3/100) 100=вобщ.	(67)
Пример. Определить пофазные (постадийиые) коэффициенты в произ-
водстве тимола из /«-крезола, общий расход /«-крезола на 1 кг тимола,
а также массовые выходы в процентах по отдельным стадиям его произ-
водства и общий массовый выход по всему производству, если из 60 кг
92 %-кого /«-крезола получают 78 кг продукта алкилирования с содержа-
нием 60 % тимола. Из 78 кг продукта алкилирования получают в результате
вакуум-ректификации 39 кг тимольной фракции с содержанием 93 % ти-
326
мола и 15,6 кг головных фракций, из которых при дополнительной вакуум*
ректификации получают 4,1 кг тимольной фракции с содержанием 93 % ти-
мола. После кристаллизации и фугования фракции получают 32,8 кг тимола,
к Процесс производства тимола состоит из следующих стадий:
1-я стадия — алкилирование л-крезола пропиленом
Определяем расход (1\—пофазный коэффициент) /«-крезола в на 1 кг
продукта алкилирования б : 60 : 78=0,77 кг.
В пересчете на 100 %-ное вещество (60  0,92)/(78 - 0,60) = 1,18 кг.
Определяем выход в (в %) продукта алкилирования на стадии алкили-
рования: 1/0,77-100=130 %, или (78-100)/60=130 %. В пересчете на
100 %-ное вещество: 1/(1,18- 100) =85 %, или (47- 100)/55=85 %.
2-я стадия — вакуум-ректификация продукта алкили-
рования.
Расход Т2 продукта алкилирования я на 1 кг тимольной фракции б:
78/43,1 = 1,8 кг.
В пересчете на 100%-ное вещество: (78 0,6)/(43,1 • 0,93) = 1,18 кг.
Выход в (в %) тимольной фракции на стадии вакуум-ректификации про-
дукта алкилирования: (1 • 100)/1,8=55,5 %, или (43,1  100)/78=55,5 %.
В пересчете на 100 % -ное вещество: (1  100)/1,18=85 %, или (40-100)/
/43=85%.
3-я стадия — кристаллизация и фугование тимола
Расход Т3 тимольной фракции а на 1 кг тимола б: 43,1/32,8=1,32 кг.
В пересчете на 100%-ное вещество: (43,1 • 0,93)/(32,8• 0,99) = 1,23 кг. Вы-
ход а (в %) тимола на стадии кристаллизации на взятую тимольную фрак-
цию: (1 • 100)/1,32=75,8 %, или (32,8-100)/43,1=75,8 %. В пересчете иа
100%-ное вещество: (1 • 100)/1,23=81,2 %, или (32,5 -100)/40=81,2 %.
Определяем расход /«-крезола на 1 кг тимола:
7’1-7’2-7’3 = 0,77-1,8-1,32= 1,83 кг Тобщ.
В пересчете на 100 %-ное вещество: 1,18-1,18-1,23=1,71 кг.
Находим общий выход производства по всем стадиям — выход тимола
от загруженного /«-крезола: 1,3-0,555-0,758-100=54,6 %. Определяем об-
щий выход 100%-ного тимола от загруженного 100%-иого /«-крезола: 0,85-
-0,85-0,812-100=58,5 %.
Спецификация оборудования и описание
аппаратурной схемы
К аппаратурно-технологическим схемам после материального
расчета и подбора оборудования составляется спецификация
оборудования.
Описание аппаратурно-технологической схемы. Путеводите-
лем по составленной схеме является описание технологического
процесса. Схему целесообразно описывать по отдельным ста-
диям технологического процесса, причем обязательно следует
указать, как сырье поступает в цех, где и как хранится, как до-
зируется и загружается в аппараты.
Для собственно технологических операций кратно описыва-
ются конструкция аппарата, способ загрузки и выгрузки, указы-
ваются характеристика протекающего процесса, способ его
проведения, перечисляются основные параметры процесса (дав-
ление, температура), методы контроля, а также комплекс меро-
приятий по очистке сточных вод, выбросов в атмосферу, исполь-
зованию утилизируемых отходов производства. В описании дол-
327
жны быть перечислены все имеющиеся на схеме аппараты
с указанием их номеров. В заключение указывают, как и во что
упаковывают готовые продукты, утилизируемые отходы, а также
куда и каким образом направляются для очистки промышлен-
ные сточные воды и загрязненные выбросы в атмосферу.
Технико-экономические показатели
различных схем производства СДВ
Для успешного решения задач, поставленных XXVI съездом
КПСС перед пищевой промышленностью, необходимо совершен-
ствовать экономическую работу во всех звеньях промышленного
производства, повышать уровень экономической подготовки
кадров.
В связи с этим при подготовке специалистов среднего звена
должен быть предусмотрен значительный объем по курсу «Эко-
номика, организация и планирование производства». После раз-
работки технологии, выбора схемы, материального расчета дол-
жна быть рассчитана себестоимость получаемой продукции,
которая определяется в соответствии с общепринятыми в про-
мышленности методами составления плановых калькуляций на
выработанную продукцию. Расходные нормы сырья, материалов,
топлива и всех видов энергии принимаются по данным расче-
тов, нормируемые расходы берутся по аналогии с действую-
щими предприятиями.
Сравнивая плановую калькуляцию себестоимости продукции
на проектируемом объекте с калькуляцией продукции, выпу-
скаемой аналогичным предприятием, и с действующими опто-
выми ценами на данную продукцию, определяют рентабель-
ность производства.
Технический уровень производства оценивается ря
дом технико-экономических показателей, отражающих как тех-
ническую оснащенность производства, так и интенсивность ее
использования.
Результирующими показателями экономической эффективно-
сти производства являются рентабельность, производительность
труда, фондоотдача. Состояние производства также оценивают
и другими показателями: техническим состоянием основных
фондов производства; совершенством технологии; уровнем ме-
ханизации и автоматизации труда по проектируемому производ-
ству; энерговооруженностью труда; качеством продукции; ме-
рами по охране окружающей среды; организацией производства
и т. д.
Интенсивное развитие производства и расширение номенкла-
туры СДВ—результат практического использования достиже-
ний научно-технического прогресса в области современной хи-
мии. Очень важно в производстве СДВ заменять натуральное
сырье (эфирные масла) на дешевое и доступное химическое
328
сырье. Такая замена дает высокий народнохозяйственный эко-
номический эффект и способствует ускоренному внедрению раз-
работок НИИ в промышленность.
Основные правила безопасного ведения
технологических процессов
Применение в большом количестве взрывоопасных и токсич-
ных веществ, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей,
сжиженных газов, агрессивных сред усложняет выбор аппара-
турного оформления процесса и повышает требования к проти-
вопожарной и санитарной профилактике. Учитывая взрыво- и
пожароопасные и взрывоопасные химические производства,
цехи, участки, опытно-промышленные установки, подконтроль-
ные Госгортехнадзору СССР, все проекты производства СДВ
разрабатывают с соблюдением правил техники безопасности.
Категории производств по взрывной, взрывопожарной и по-
жарной опасности (А, Б, В, Г, Д и Е) следует принимать по
нормам технологического проектирования или по специальным
перечням производств, устанавливающим категории взрывной,
взрывопожарной и пожарной опасности, составленным и утвер-
жденным Министерством пищевой промышленности СССР.
Здания и сооружения; Здания и помещения взрывоопасных
производств проектируют с применением легкосбрасываемых
взрывной волной наружных ограждающих конструкций, мини-
мальная площадь которых устанавливается требованиями
СНиП.
Объемно-планировочные решения помещений с производст-
вами категорий А, Б, Е, а также помещений, где возможны вы-
деления токсичных веществ, должны исключать проникновения
в производственные помещения других категорий взрывоопас-
ных и токсичных веществ. Двери между такими помещениями,
а также выходы в коридоры и на лестничные клетки должны
иметь тамбур-шлюзы с постоянным подпором воздуха. Лест-
ницы и эвакуационные выходы из производственных зданий и по-
мещений должны соответствовать требованиям строительных
норм и правил.
Цехи, в которых расположены взрывоопасные и взрыво- и
пожароопасные производства, должны иметь пожарную сигна-
лизацию и необходимые средства пожаротушения.
Отопление и вентиляция. В производственных помещениях
категорий А, Б, Е применяют воздушное отопление, совмещенное
с приточной вентиляцией. Для остальных взрывоопасных катего-
рий выбор системы отопления осуществляется с учетом «Указа-
ний по проектированию отопления, вентиляции и кондициониро-
вания воздуха».
Во всех производственных помещениях независимо от их на-
значения предусматривается непрерывнодействующая приточно-
329
вытяжная механическая, естественная или смешанная вентиля-
ция.
Технологические аппараты герметизируют или оборудуют
местными отсосами.
Прозводственные помещения категорий А, Б, Е обеспечивают
газоанализаторами с устройством световой и звуковой сигна-
лизации, оповещающей о наличии опасных концентраций взры-
воопасных веществ.
Все агрегаты приточной вентиляционной системы, обслужи-
вающие помещения с производствами категорий А, Б, Е, распо-
лагаются в вентиляционных камерах.
Вытяжные вентиляционные агрегаты размещают, как пра-
вило, снаружи здания.
Выходы из приточных вентиляционных камер, обслуживаю-
щих производства категорий А, Б, Е, предусматривают непо-
средственно наружу, в лестничные клетки или коридор, ведущий
на лестничную клетку.
Водопровод и канализация. Все системы канализации закры-
вают. Бытовая канализация не должна сообщаться с другими
системами канализации. Запрещается объединять различные по-
токи сточных вод, при смешении которых могут образовываться
и выделяться взрывоопасные смеси или выпадать осадки.
Производственные сточные воды перед сбросом их в маги-
стральную сеть канализации загрязненных производственных
сточных вод с целью предупреждения образования пожаро- и
взрывоопасных смесей в канализационной сети подвергают пер-
вичной очистке на локальных установках путем извлечения,
регенерации и утилизации ценных продуктов, нейтрализации
кислот и щелочей, извлечения пожаро- и взрывоопасных ве-
ществ, смол, токсичных и других вредных веществ до преде-
лов, допустимых для сброса этих стоков на биологические
очистные сооружения.
Технологические процессы. Они осуществляются согласно
утвержденному регламенту.
Механизация и автоматизация процессов должны обеспечи-
вать безопасность проведения их и возможность контроля и ре-
гулирования технологического процесса.
В помещениях, связанных с выделением в рабочую зону по-
жаро- и взрывоопасных паров, газов и пыли, предусматривают
систематический контроль за содержанием их в воздухе про-
изводственных помещений.
Технологические выбросы перед сбросом их в атмосферу
очищают от токсичных продуктов.
Технологические аппараты и коммуникации, предназначен-
ные для работ со взрывоопасными и вредными продуктами, гер-
метизируют.
Для перекачки сжиженных газов или ЛВЖ следует приме-
нять герметичные насосы и насосы с торцовыми уплотнениями
ззо
На «воздушках» технологических аппаратов,- в которых на-
ходятся взрывоопасные вещества, устанавливают огнепрегра-
дители.
Расположение оборудования должно обеспечивать безопас-
ность и удобство его обслуживания и ремонта.
Запрещается располагать оборудование с пожаро- и взрыво-
опасными веществами над и под вспомогательными помеще-
ниями.
Для компримирования газов применяют компрессоры специ-
ального назначения. Не разрешается применять компрессорную
установку для сжатия газа, отличного от того, на который она
была запроектирована.
Компрессорные оборудуют средствами аварийной сигнализа-
ции и блокировки, обеспечивающими безаварийную работу.
Для транспортирования путем передавливания ЛВЖ,
а также ГЖ, нагретых до температуры выше 20 °C, следует
применять инертный газ. Для передавливания горючих жидко-
стей с температурой вспышки выше 61 °C, нагретых до темпе-
ратуры не выше 20 °C, допускается применение сжатого воз-
духа.
Трубопроводы и арматура. Для пожаро- и взрывоопасных
жидкостей и газов применяются бесшовные и электросварные
трубы, рассчитанные на соответствующее давление. Материалы
для труб выбираются в соответствии с физико-химическими
свойствами среды, давлением и температурой.
Учитывая пожаро- и взрывоопасность транспортируемых
сред, в каждом отдельном случае арматуру выбирают повышен-
ной герметичности запорных и сальниковых устройств. Арма-
тура, предназначенная для сжиженных газов, а также ЛВЖ
с температурой вспышки ниже 61 °C независимо от темпера-
туры и давления среды должна быть стальной. В отдельных
случаях допускается применение арматуры из серого и ковкого
чугуна в пределах рабочих параметров.
Средства механизации. Для монтажа, демонтажа и ремонта
технологического оборудования применяются подъемно-транс-
портные средства и механизмы. Перемещение сырья, полупро-
дуктов, материалов и готовой продукции должно быть макси-
мально механизировано.
Электроустановки. Они должны соответствовать требова-
ниям «Правил устройства электроустановок» и других норма-
тивных документов. Электрооборудование, электроаппаратура и
освещение, устанавливаемые в помещениях взрывоопасных про-
изводств, по своему исполнению должны соответствовать кате-
гории и группе взрывоопасности смесей по классификации, при-
веденной в «Правилах изготовления взрывозащищенного и руд-
ничного электрооборудования» (ПИВРЭ). Резервуары, техноло-
гическое оборудование, трубопроводы, сливно-наливные устрой-
ства и другое оборудование, связанное с приемом, переработкой
и перемещением жидкостей, паров, газов и сыпучих веществ,
являющихся диэлектриками, должны быть защищены от стати-
ческого электричества в соответствии с действующими прави-
лами.
Понятие о производственном регламенте
и составляющих его разделах
Регламент является основным нормирующим документом,
определяющим технологию производства, расход сырья и вспо-
могательных материалов и устанавливающим все технологиче-
ские показатели, продолжительность и порядок проведения
каждого процесса и всех вспомогательных стадий. Соблюдение
их обеспечивает требуемое качество выпускаемой продукции,
основные контрольные точки, обуславливающие правильное и
безопасное ведение процесса, сохранность оборудования и без-
опасность работы.
Регламент является завершающей частью научно-исследова-
тельских или организационно-технических работ предприятия.
Каждый регламент содержит следующие разделы. Оглавление.
I; Характеристика готового продукта.
II.	Характеристика исходного сырья, полупродуктов.
III.	Химическая схема процесса, схема материального по-
тока.
IV.	Технология производства:
а)	описание технологического процесса;
б)	нормы технологического режима;
в)	возможные неполадки, причины и способы их устранения.
V.	Нормы времени.
VI.	Отходы производства, сточные воды и выбросы в атмо-
сферу.
VII.	Основные правила безопасного ведения процесса и пра-
вила аварийной остановки процесса.
VIII.	Контроль производства.
IX.	Расходные нормы исходного сырья и промежуточных
продуктов.
X.	Спецификация оборудования. Схема аппаратурного офор-
мления.
Производственный технологический регламент должен офор-
.мляться в соответствии с ОСТ 18—3.402—82 «Система техно-
логической документации в пищевой промышленности. Техно-
логические регламенты. Требования к содержанию и оформле-
нию» с изложением технологического процесса постадийно
в последовательности технологической схемы.
В качестве информационного материала в регламенте при-
водят сведения об аналогичной продукции и ее производстве
в СССР и за рубежом, сведения о научно-исследовательских и
экспериментальных работах, проведенных при разработке ре-
гламента.
332
ГЛАВА 18. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВ
СИНТЕТИЧЕСКИХ ДУШИСТЫХ ВЕЩЕСТВ
Цель и задачи курсового проектирования
В современных условиях при проектировании новых пред-
приятий необходимо решать комплекс вопросов для ускорения
интенсификации производства, улучшения технико-экономиче-
ских Тюказателей.
К таким вопросам относятся:
совершенствование технологического процесса;
выбор прогрессивной технологии, основанной на использо-
вании последних достижений науки и техники, экономящей ис-
ходное сырье, топливо, материалы;
безопасное ведение процесса;
защита водного и воздушного бассейнов от загрязнения
вредными промышленными отходами и 'другие вопросы.
Оптимальное решение перечисленных вопросов — сложная и
ответственная задача, стоящая перед будущими .специалистами.
Учитывая это, в настоящем разделе изложены материалы по
основам проектирования в таком объеме, чтобы, с одной сто-
роны, приблизить работу над проектом к существующим формам
и объемам этой работы в проектных организациях, а с другой —
предоставить студенту возможность проявить свои творческие
знания и инициативу. По этой причине настоящий раздел не
рассматривается как точная «рецептура» составления проекта,
что несовместимо с самостоятельностью работы студента.
В отдельных случаях приведены необходимые примеры и
схемы, пользование которыми поможет студентам в рационали-
зации своей работы и облегчит решение некоторых вопросов
проекта.
Содержание проекта и методические указания
по составлению его разделов
В проекте должны быть комплексно решены следующие во-
просы:
осуществление технологических процессов производства, ос-
нованных на прогрессивных схемах и наиболее производитель-
ном оборудовании, с применением непрерывных или поточных
схем производства, с максимальным внедрением автоматизации
и управления процессами и аппаратами;
компоновка цеха с расположением в нем оборудования,
внутрицехового транспорта, коммуникаций с таким расчетом,
чтобы при минимальном количестве транспортных средств до-
стигалась максимальная экономия труда и удобства для рабо-
тающих;
ззз
санитарная и противопожарная техника — водоснабжение,
канализация, вентиляция, освещение и другие мероприятия, не-
обходимые для нормального функционирования цеха и созда-
ния здоровых и безопасных условий труда;
строительная часть проекта должна быть составлена так,
чтобы при экономном ее решении были созданы наиболее бла-
гоприятные условия для размещения технологического, транс-
портного, энергетического, санитарно-технического оборудова-
ния и коммуникаций, а также нормальные условия для обслу-
живающего персонала: освещенность, высота, огнестойкость,
направление людских потоков, возможность осуществления
строительно-монтажных работ индустриальными методами, что
удешевляет и ускоряет строительство;
технико-экономические показатели работы цеха должны
быть приведены в сравнении с показателями действующего
предприятия и улучшены по сравнению с ним;
проект должен разрабатываться в строгом соответствии
с действующими нормами и правилами на проектирование,
стандартами на строительные материалы, детали и конструкции.
Проект выполняется студентом по индивидуальному заданию
под руководством преподавателя специального предмета и со-
стоит из расчетно-пояснительной записки и графической части.
В расчетно-пояснительной записке дается обо-
снование выбранного метода получения синтетических душистых
веществ, приводится аппаратурно-технологическая схема произ-
водства и ее описание, материальный расчет по стадиям всего
производства, подбор технологического оборудования и тепло-
вой расчет основного оборудования, выводятся удельные нормы
расхода сырья и энергозатрат, технико-экономические показа-
тели производства.
Основные общие Требования, предъявляемые к расчетно-пояс-
нительной записке,—ее четкость и компактность.
В записке должно содержаться все необходимое для пони-
мания расчетной и других частей проекта, но без лишнего опи-
сательного материала.
Графическая часть выполняется в объеме двух-трех
листов формата А-1 в карандаше. Разрабатываются процессу-
альная аппаратурно-технологическая схема со спецификацией
оборудования, планы этажей проектируемого цеха с размеще-
нием оборудования и два разреза — продольный и поперечный.
Предприятия СДВ выпускают разнообразный ассортимент
синтетических душистых веществ по сложной технологии с при-
менением большого количества различного химического сырья,
представляющего опасность как по действию на организм чело-
века, так и в пожарном отношении.
Поэтому при проектировании таких предприятий очень
важно правильно разработать технологическую схему, выбрать
оборудование, материал, стойкий по условию коррозии к агрес-
334
сивным средам, широко используемым в синтезах, применить
взрывозащищенное оборудование, эффективную систему венти-
ляции.
Эти вопросы могут быть решены при сочетании теоретиче-
ских знаний, приобретенных в техникуме, с практическими на-
выками, полученными во время прохождения практики на дей-
ствующих предприятиях отрасли.
Химическая, технологическая и аппаратурно-технологическая
схемы — основа для проектирования. Выбор химической, техно-
логической и аппаратурно-технологической схем производства
является одним из наиболее ответственных этапов составления
проекта. Основой для выбора проектируемой схемы является
технологический регламент.
Химическая схема показывает, путем каких химиче-
ских превращений получается готовый продукт и с каким выхо-
дом от теоретически возможного выхода.
Технологическая схема определяет условия ведения
технологического процесса (непрерывный или периодический
способ), его параметры (температуру, давление, перемешива-
ние, концентрацию реагентов). При выборе технологической
схемы необходимо руководствоваться следующими общими по-
ложениями:
возможно более полно использовать сырье для получения
максимальных выходов продукции;
обеспечивать наиболее высокое качество продукции;
механизировать и автоматизировать производственные про-
цессы с целью обеспечения наиболее высокой производительно-
сти труда;
обеспечивать безопасные условия труда для лиц, работаю-
щих на данном производстве;
учитывать не только абсолютную норму расхода, но и цен-
ность получаемых отходов производства. Иногда выгодно израс-
ходовать несколько больше сырья, но получить более ценные
отходы, находящие сбыт.
Выбранная схема является основной для проектирования, и
ей должны быть подчинены все остальные разделы проекта.
После выбора схемы подробно излагаются химия и техноло-
гия процесса, преимущества и недостатки выбранного для про-
ектирования метода, приводится перечень материалов и доку-
ментов, подтверждающих правильность выбора схемы (техноло-
гический регламент производства, опытные работы НИИ, акты
и протоколы испытаний на полузаводских установках и т. д.),
указывается, в какой мере использованы последние работы
НИИ и зарубежный опыт, какова новизна принятых техноло-
гических решений.
Аппаратурно-технологическая схема преду-
сматривает типы аппаратов, в которых осуществляется техноло-
гический процесс, их взаимное расположение в соответствии
335
с компоновкой оборудования, трубопроводные и энергетические
связи между аппаратами. На аппаратурно-технологической
схеме вычерчивается все без исключения технологическое обо-
рудование. Аппараты изображаются упрощенно и наносятся на
схему в масштабе. Каждый аппарат на аппаратурно-технологи-
ческой схеме изображается в виде не слишком подробного эс-
киза, который все же должен отражать принципиальные особен-
ности работы аппарата. Аппараты изображаются по наружным
контурам, а основные конструктивные детали (мешалки, змее-
вики и т. п.) показываются пунктиром.
Передача материальных потоков из одного аппарата в дру-
гой изображается в виде четких линий, причем основной мате-
риальный поток —более толстой линией. К каждому аппарату
подводят вспомогательные потоки (пар, вода, сжатый воздух,
рассол, инертный газ и т. п.). Линии связи обозначаются шиф-
ром, направление потока указывают стрелками.
На схеме должно быть отражено, откуда и как подается
в цех сырье, а также куда и какими способами удаляются гото-
вая продукция, отходы, сточные воды, выбросы в атмосферу.
На линиях материальных потоков указываются запорная ар-
матура (краны, вентили, задвижки и т. п.), а также важнейшие
контрольно-измерительные приборы. Аппараты нумеруются
слева направо по порядку, что облегчает чтение схемы и позво-
ляет быстро найти на ней нужный аппарат.
Аппаратурно-технологическая схема снабжается специфика-
цией оборудования, содержащей следующие данные: номер ап-
парата на схеме и его наименование, основная характеристика
аппарата (объем, масса, поверхность, габаритные размеры, ос-
новной материал для изготовления аппарата) и количество ап-
паратов.
Составление материального баланса, расчет и подбор аппа-
ратов, контрольно-измерительных приборов, средств автомати-
зации и механизации процесса. По выбранной технологической
схеме составляются материальные балансы, определяется рас-
ход сырья, основных и вспомогательных материалов на единицу
вырабатываемой продукции, а также на определенный кален-
дарный период работы цеха (сутки, месяц, год). Материальные
расчеты составляются с целью определения количества сырья,
вспомогательных продуктов, полупродуктов, отходов, обращаю-
щихся в процессе производства, а также количества и произво-
дительности технологического оборудования, обеспечивающего
выработку заданного количества товарного продукта.
В результате составления материального баланса выявля-
ются расходные коэффициенты сырья и вспомогательных про-
дуктов на единицу выпускаемой продукции, а также количество
и состав отходов.
Рекомендуется следующая последовательность проведения
материальных расчетов: по данным регламента на схеме про-
336
цессов распределяются выходы по отдельным процессам; уста-
навливаются режим работы оборудования, число рабочих дней
в году, суточная мощность; определяется количество исходного
сырья, необходимого для обеспечения суточной мощности про-
изводства.
При составлении материального баланса следует помнить,
что правильно составленный баланс позволяет выбрать наибо-
лее рациональную схему, выявить непроизводительные потери
материалов, установить состав и количество побочных продук-
тов, примесей и наметить пути их сокращения.
Приступая к составлению материального расчета для оп-
ределения суточной производительности, сле-
дует заданную годовую производительность разделить на число
рабочих дней в году.
Результаты расчетов по расходу сырья, отходам и потерям
для удобства сводят в таблицу постадийного материального ба-
ланса, а затем сводного суточного баланса производства.
На основании всех постадийных балансов составляется таб-
лица суточного баланса всего производства в целом.
Сводная таблица суточного материального баланса производ-
ства дает основание рассчитать расходные нормы сырья и
вспомогательных материалов.
Расчет количества рабочих дней в году. Для
определения суточной производительности необходимо устано-
вить число смен работы в течение суток и число рабочих дней
в году.
Число рабочих дней в году подсчитывается по формуле
Л = 365 (gB -|gp +go+gn),	(68
где gB — количество выходных дней в году. Определяется режимом работы
предприятия: с прерывной рабочей неделей и двумя выходными днями gB =
= 104 дням; при непрерывной рабочей неделе без выходных дней §в=0;
с прерывной рабочей неделей и одним выходным днем gB=52 дням; gp — ко-
личество дней, планируемых на ежегодный капитальный ремонт цеха с оста-
новкой производства (это время может быть равно 24—48 дням); g0 — ко-
личество дней, планируемых для профилактического ремонта оборудования
(для заводов с непрерывной рабочей неделей планируется 1—2 дня в ме-
сяц или до 12—24 дней в году; на заводах с прерывной рабочей неделей
£о=0, так как профилактический осмотр и ремонт могут производиться
в выходной день); gn — количество праздничных дней в году, равное
8 дням.
Таким образом, на заводах с непрерывной рабочей неделей
А = 3104-335 дней; на заводах с прерывной неделей А = 2304-
4-295 дней.
Число рабочих смен в сутки устанавливается в зависимости
от условий ведения технологического процесса.
В случае многостадийных синтезов, продолжительность ста-
дий в которых бывает более 8 ч, прерывать производство подчас
бывает опасно, при этом работу ведут, как правило, в 3 смены
при 8-часовом рабочем дне и в 4 смены при 6-^часовом дне.
12 Заказ № 1340	337
Если без ухудшения качества и без дополнительной затраты
рабочей силы, топлива и электроэнергии можно остановить про-
цесс в любое время суток, то работу ведут в 2 смены и реже
в 1 смену (производство отдушек, шампуней, парфюмерных из-
делий и т. д.).
Определив число рабочих дней, учащийся определяет суточ-
ную производительность проектируемого цеха делением задан-
ной годовой мощности на число рабочих дней.
Затем приводится перечень последовательно происходящих
химико-технологических стадий с указанием основных и побоч-
ных химических реакций, составляется схема процесса с указа-
нием постадийных выходов полупродуктов на исходное
сырье.
На каждую технологическую стадию составляется суточная
таблица материального баланса.
Расчет и подбор отдельных аппаратов. В про-
мышленности СДВ все активнее решаются вопросы техниче-
ского оснащения технологических процессов, внедрения в про-
изводство непрерывнодействующей аппаратуры, автоматических
центрифуг взрывозащищенного исполнения, роторных испарите-
лей, пульсационной техники и др. Однако большинство процес-
сов оформляются аппаратами периодического действия.
Различают оборудование периодического, непре-
рывного и полунепрерывного действия. По своему
назначению оно делится на основное, вспомогательное и транс-
портное.
Основным называется оборудование, в котором осуще-
ствляются технологические процессы обработки сырья, материа-
лов, полупродуктов и отходов. Это реакторы, автоклавы, экс-
тракторы, дистилляционные аппараты, электролизеры и др.
Вспомогательным называется оборудование, не уча-
ствующее непосредственно в технологическом процессе,— мер-
ники, сборники, бункера.
Транспортное оборудование предназначено для транс-
портировки сырья, материалов, готовой продукции. К нему от-
носятся насосы, компрессоры, шнеки, нории, грузовые и пасса-
жирские лифты, электрокары, тележки и т. д.
После составления аппаратурно-технологической схемы и
материального расчета производят расчет и подбор тех-
нологического оборудования. Целью расчета является вы-
явление основных конструктивных размеров оборудования, типа
и количества установленных аппаратов.
При выборе конструкции оборудования следует ориентиро-
ваться на стандартные и типовые изготавливаемые
в СССР машины и аппараты, перечень которых содержится в ка-
талогах заводов-изготовителей. Для такого оборудования техно-
логический расчет сводится к определению потребного количе-
ства оборудования.	"	...
338
В случае необходимости разрабатываются специальные
типы аппаратов, при этом расчет таких аппаратов сводится
к определению конструктивных размеров их.
Порядок проведения расчета следующий: приводится полный
расчет одного основного аппарата, а остальные аппараты под-
бираются из условий обеспечения необходимой производитель-
ности.
Основным рассчитываемым аппаратом может быть хи-
мический реактор, автоклав, кристаллизатор, когобатор, аппа-
рат для ректификации, центрифуга, фильтр и др.
Общая методика расчета размеров аппара-
тов непрерывного действия. Объем рабочей части
(реакционной зоны) определяется по формуле
Ер = УсекТ,	(69)
где Усек — объемная производительность, м3/с; т — время, необходимое для
проведения процесса, с.
Площадь поперечного сечения аппарата определяется из
формулы расхода
f=VceK/W,	(70)
где W — линейная скорость, м/с (обычно бывает известна, или ею зада-
ются) .	-
Диаметр аппарата D и длину рабочей (реакционной) части
находят из выражений:
D == Vf/бЖ L = VP/f = (VceKT)/f = Wt.	(71)
Если аппарат наполнен катализатором или насадкой, то
объем рабочей части аппарата принимается равным объему на-
садки или катализатора:
Vp=FK/o,	(72)
где FK — поверхность катализатора или насадки, м2; а — удельная поверх-
ность катализатора или иасадки, м2/м3.
Площадь поперечного сечения fK и длина рабочей части ап-
парата Lk определяются из выражений:
/к-Усек/(^а);	(73)
Ек = Vp/fK = (ГкГа)/(6Усек),	(74)
где а — отношение свободного сечения насадки или катализатора к сече-
нию пустого аппарата.
В тех случаях, когда время процесса (реакции) точно уста-
новить не представляется возможным, в формулу для определе-
ния реакционного объема вводят так называемое фиктивное
время реакции т или объемную скорость Уо.
12*	339
Эти величины находят по экспериментальным данным, и они
связаны между собой следующей зависимостью:
То=1/Уо,	(75)
где Vo — объемная скорость м3/м.	,
Объем катализатора можно определить, исходя из объемной
скорости:
Укат = Усек/Уо.	(76)
Общая методика расчета аппаратов перио-
дического действия (реакторы емкостного
типа). При расчете аппаратов периодического действия необхо-
димо иметь суточную производительность УСут и продолжитель-
ность технологического цикла Ат. Общая формула для расчета
имеет следующий вид:
Усут(1 + г) = (24/Ат)<рУап,	(77)
где Гсут — суточное количество переработанных материалов, м3 (находится
по данным материального баланса); z — запас производительности (в зави-
симости от вида оборудования колеблется в пределах от 0,05 до 0,2); Дт —
продолжительность технологического цикла от загрузки до выгрузки, ч;
Дт = Тзаг Ч- Тнагр + Треак ~Ь ТОхл “Ь Твыгр>	(78)
<р — коэффициент заполнения (в зависимости от характера процесса колеб-
лется в пределах 0,4—0,9); Va —полный объем аппарата, м3; /I —число
аппаратов.
Пользуясь указанной формулой, находят число аппаратов
заданной вместимости или вместимость аппаратов при- заданном
их числе. Затем определяют число операций на данной стадии:
а=Усут/(<рУа).	(79)
Для основного аппарата выбирают тип мешалки и опреде-
ляют мощность, потребляемую мешалкой. Для остальных ап-
паратов допускается упрощенный расчет, основанный на прак-
тических заводских данных.
Если для нормальной работы реактора необходим теплооб-
менник, то в этом случае проводится также полный расчет теп-
лообменника с определением поверхности теплообмена F.
Вспомогательное оборудование к реактору (мерники, храни-
лища, сборники) подбирается в соответствии с формулой
VcyiZ" = фУап,	(80)
где VcyT — суточное количество сырья, необходимое для загрузки, хране-
ния, м3; z — запас, кратный суточному; <р — коэффициент заполнения
(0,85ч-0,9); Va — необходимый объем аппарата, м3; п — число аппаратов
(для мерников, если они обслуживают один аппарат п=1).
Коэффициент заполнения аппаратов <р зависит от условий
проведения технологического процесса. Перемешивание, вспени-
вание, разбрызгивание уменьшают значение коэффициента и
тем значительнее, чем сильнее проявляются указанные фак-
торы.
340
Продолжительность технологического цикла от загрузки до
выгрузки Дт (в ч) для каждого аппарата можно установить на
основе технологических инструкций и нормативов.
При этом надо иметь в виду, что технологические режимы
и продолжительность отдельных операций не являются по-
стоянными и пересматриваются на основе достижений науки и
передовых производств. Для расчета оборачиваемости оборудо-
вания следует брать прогрессивные нормы производительности.
Для определения заданной мощности может быть постав-
лено большее количество аппаратов меньшей производительно-
сти или меньшее количество аппаратов большей производитель-
ности. Расчет должен подтвердить, какой из возможных размеров
аппаратов больше подходит для данного случая. В каче-
стве сопоставимых величин нужно учитывать расход металла
на изготовление оборудования, потребные площади и объем по-
мещения, эксплуатационные расходы.
При этом качество получаемой продукции и нормы расходов
сырья не должны зависеть от рабочей вместимости аппаратов.
При установке большой аппаратуры уменьшается ее метал-
лоемкость на единицу объема, сокращаются потребные произ-
водственные площади, длина коммуникаций, уменьшаются за-
траты труда по ее обслуживанию, сокращаются тепловые
потери. В то же время усложняется их конструктивное исполне-
ние, возрастают пиковые нагрузки по пару, электроэнергии, хо-
лоду, воде, так как одновременно приходится нагревать, охлаж-
дать и перемешивать большие массы сырья.
При непрерывных процессах рабочая вместимость аппаратов
всех типов резко сокращается.
При расчете емкостного оборудования применяются коэф-
фициенты заполнения и запаса производительности, приведен-
ные ниже.
Оборудование	Принимаемый коэффициент заполнения
Хранилища, мериики, сборники	0,85—0,9
Реакторы для этерификации, нитрования и др.	0,65—0,75
Аппараты, в которых протекают процессы с боль- шим ценообразованием (автоклавы, нейтрализа- торы)	0,4—0,6
Вакуум-ректификационные аппараты	0,7—0,8 Запас произво- дительности, %
Сборники, мерники и другое легкоремонтируемое оборудование	5—10
Реакторы, работающие без давления и при относи- тельно низких температурах	10—15
Центрифуги, автоклавы и другие виды оборудо- вания,- имеющие быстродвижущиеся детали или ра- ботающие при высоком давлении, в жестких темпе- ратурных условиях, в агрессивных средах	15—20
341
График работы аппаратов. После того как расче-
тами определены тип, количество и вместимость основного обо-
рудования, строится почасовой график его работы. Для построе-
ния его на миллиметровом листе бумаги наносятся по горизон-
тали часы суток, а по вертикали — наименование аппаратов и
операций, которые в них последовательно осуществляются. Гра-
фик работы оборудования необходим для построения почасовых
графиков расхода пара, воды, холода, электроэнергии. Он не
требуется для производств, работающих по непрерывной схеме.
Распределение нагрузки производится равномерно на все аппа-
раты в течение всей смены и рабочих суток.
График может внести некоторые коррективы в расчеты обо-
рудования, особенно в тех случаях, когда сырье или полуфаб-
рикаты передаются непосредственно из одного аппарата в дру-
гой без промежуточных емкостей. Ниже приведено несколько
примеров расчета оборудования.
Пример расчета друк-фильтра и нутч-фильтра. Исход-
ные данные:
Объем перерабатываемой массы в сутки Vc> л	НО
Высота слоя осадка h, мм	50
Продолжительность фильтрации т, ч	3
Число операций в сутки а	2
Ур= Vc(l+z)/a; Ур= 110(1 4-0,1)/2 = 60,5 л.
Фильтрующая поверхность
S=Vp/h.	(81)
5 = 60500/5= 12 100 см2, или 1,2 м2.
Далее характеристика фильтра выбирается по каталогу оборудования.
Пример расчета флорентин ы. Исходные данные: отгоняется
дибутиловый эфир в смеси с водой в соотношении 20: 1 в начале отгонки
и 1 : 20 — в конце. >
Продолжительность, ч
разделения смеси	1
гидродистилляции	4
Количество отгоняемой смеси с двух аппаратов 3900 кг/сут, в том числе:
воды 2100 кг/сут, дибутилового эфира 1800 кг/сут.
Количество аппаратов, шт.	2
Количество операций в сутки	1
Количество отгоняемой смеси в 1 ч составляет
V = 3900/4 = 980 л/ч.
Требуемый объем флорентины при времени расслаивания, равном 1 ч,
будет
Vo = Vr = 980-1 « 1000 л.
Полный объем флорентины при коэффициенте заполнения 0,6
Кфл = 1000/0,6 = 1700 л.
Пример расчета потребного количества вакуум-на-
сосов глубокого вакуума. Необходимо рассчитать потребное коли-
чество вакуум-насосов глубокого вакуума для обслуживания трех вакуум-
342
ректификационных установок. В состав установки входят куб, колонна, хо-
лодильник, дефлегматор, 2 приемника, система трубопроводов.
Объем отсасываемого воздуха составит
V = 2,8(VO/T)lg(pi/P2),	(82)
где т — время, ч (т=1); V—-объем воздуха, который требуется откачать, м3;
Vo — объем системы, м3; pi—давление, равное 100,08 кПа (760 мм рт. ст.);
р2 — остаточное давление в системе, равное 1,33 кПа (10 мм рт. ст.); Укуба —
равное 2 м3;
Vколонны ~ (3,14- 0,52/4) 3,5 — 1,66 м3;
V дефлегматора = (3. 14 0,2732/4) 1 = 0,06 М3;
^холодильника = (3,14-0,2732/4) 1 = 0,06 м3;
^приемника = 250 л;
^установки = Укуба + Vколонны + Vдефлегматора 4" ^холодильника 4”
+ 2УПрнемннка = 2 + 1,66 4-0,06 + 0,06 + 2-0,25 = 4,28 м8.
Всего установок — 3.
Объем V трех установок составит 3 • 4,28= 12,84 м3.
Объем, занимаемый системой трубопроводов при диаметре d трубопро-
водов, равном 76-2,5 мм, и общей длине £=150 м составит
Утруб = (nd2/4) L = (3,14-0,0762/4) 150 = 0,77 м3.
Vo = 12,84 + 0,77 = 13,61 м8.
Объем откачиваемого воздуха будет
7 = 2,8 (13,61/1) 1g (760/10) = 58,84 да 60 м3.
С учетом возможных подсосов (принимаем их равными 80 %) объем от-
качиваемого воздуха составит 60- 1,8=76 м3. По данному объему подбирают
производительность насоса.
Пример расчета реактора периодического действия.
Рассчитано, что объем перерабатываемой массы в сутки равен 29 450 л; т=
= 24 ч; <р=0,85; z=10 %; а=1.
VP = [Vc(1 +z)]/(<pa) = [29 450(1 + 0,1)]/(1  0,85) = 38200 л.
Принимают вместимость одного аппарата равной 10 000 л, тогда п=
=38 200/10 000=3,82.
По каталогу принимают 4 реактора вместимостью 10 м3 каждый.
Тепловой расчет оборудования. Тепловой расчет
заключается в определении количества теплоты, которое необ-
ходимо подвести к аппарату или отвести от него для осущест-
вления процесса, а также в вычислении необходимой площади
поверхности теплообмена.
а)	Расчет количества теплоты, необходимой
для проведения процесса.
Для точного учета теплоты, расходуемой в технологии, со-
ставляют уравнение теплового баланса по формуле
Q = Qi+Qa + <2з + Q4 Qe,	(83)
где Q — суммарное количество теплоты, необходимое для осуществления
процесса, Дж; Q, и Q2 — соответственно количество теплоты, необходимое
для нагревания (охлаждения) реакционной массы и аппарата, Дж; Q3 —
тепловой эффект физического процесса (испарение, конденсация, плавление,
растворение• и т. п.), Дж; Qi — тепловой эффект химической реакции, Дж;
Qs — потери теплоты в окружающую среду, Дж.
343
Уравнение теплового баланса можно составлять для любого
интервала времени. Для непрерывных процессов удобнее расход
тепла относить к 1 ч, для периодических — применительно к од-
ной операции или к суточной нагрузке (а операций).
Расход теплоты (Qi) (в Дж) на нагрев (охлаждение) реак-
ционной массы определяют по формуле
Q1 = 2Gc(/2-/1),	(84)
где f| и tz — начальная и конечная температуры реакционной массы, °C;
У, Gc = Gaca + GBcB 4- . . . -j-Gncn,	(85)
Ga, GB,..., G„ — количество веществ, участвующих в реакции, кг (бе-
рутся по данным материального баланса; са, св,.. , с„—теплоемкости ве-
ществ, Дж/(кг-К).
Теплоемкости веществ находят в справочниках физико-хими-
ческих величин, а при отсутствии их в справочниках рассчиты-
вают по формуле
с = (2с1«г)/М,	(86)
где Ci — атомная теплоемкость элементов, Дж/(кг-К); nt —число одноимен-
ных атомов в молекуле; М — молекулярная масса соединения.
Расход теплоты Q2 (в Дж) на нагрев (охлаждение) аппа-
рата определяют по формуле
Qz = 2 GaBcB„ (/2—ti),	(87)
где Л и tz — начальная и конечная температуры аппарата, °C; Gan — масса
отдельных частей аппарата, кг; сап — теплоемкости отдельных частей аппа-
рата, Дж/(кг-К)-
Тепловой эффект физического процесса Q3 (в Дж) находят
по формуле
0s = С<7фнз,	(88)
где G — количество вещества, кг; ^физ — тепловой эффект физического про-
цесса, Дж (находится в справочниках физико-химических величин, а при
отсутствии в справочниках рассчитывается).
Теплота испарения органического соединения qaCn (в Дж/кг)
будет
9нсп = (21,ЗТКип)/М.	(89)
Теплота плавления органического соединения ?Пл (в Дж/кг)
составит
<7ПЛ = (13,5ТПЛ)/Л1.	(90)
В вышеприведенных формулах М — молекулярная масса соединения;
Гкип и Тил—температуры кипения и плавления соединения, К.
Тепловой эффект химической реакции (в Дж) определяют
по формуле
Q4 = (ОсыРЬЯ//Исырья)' Ю0</рГ],	(91)
где всырья-—количество сырья (100%-ного), кг; /Исырья— молекулярная
масса сырья; ц — выход химической реакции, доли от 1; qv — тепловой эф-
фект реакции, Дж/(г-моль).
344
Тепловой эффект реакции, в которой участвуют одни орга-
нические соединения (без неорганических), как правило, неве-
лик, и им можно пренебречь.
В реакциях между неорганическими и органическими соеди-
нениями тепловой эффект может быть весьма значительным и
пренебрегать им никак нельзя, так как в противном случае про-
цесс может выйти из-под контроля, что в случае экзотермиче-
ских реакций может повлечь за собой опасность выброса реак-
ционной массы или взрыва.
Тепловой эффект реакции q? (в Дж/(г-моль)] определяют по
формуле
9р [ 2 91к — 12 91 и,	(92)
где [S<7]H—сумма теплот образования начальных веществ, Дж/(г-моль);
[2<7]к — сумма теплот образования конечных веществ (продуктов реакции),
Дж/(г-моль).
Определение теплового эффекта сводится к написанию урав-
нения химической реакции и уравниванию коэффициентов; на-
хождению теплот образования всех исходных соединений и ко-
нечных продуктов реакции, расчету теплоты реакции по формуле
Гесса (с учетом стехиометрических коэффициентов).
Теплоты образования неорганических соединений и некото-
рых органических соединений могут быть взяты из справочни-
ков.
При отсутствии этих данных теплота образования qocp ор-
ганического соединения может быть вычислена по формуле
д = «crop _ дсгор	(93)
“обр “элем “соед’	4 ’
где <?элем— теплота сгорания химических элементов, входящих в состав
соединения, Дж/(г-моль); <7соед— теплота сгорания соединения, Дж/(г-моль).
В справочниках трудно найти теплоту образования следую-
щих соединений: соли органических кислот, феноляты и соли
аминов. Эти величины рассчитываются.
Соли органических кислот
Сбр“ = 9КНСЛ + 9осн- 54>4 Дж/<г •моль)-	<94>
Феноляты
фенолята = 9фенола + 9осн_60,4 Дж/(Г-МОЛЬ).	(95)
Соли аминов
„соли аминов __ д 1д	—8,0 Дж/(Г-МОЛЬ).	(96)
ВхОДЯЩИе В ЭТИ формулы величины Z/кисл, 9осн, 9фенола,
камина берут из справочников или находят по разности теплот
сгорания.
345
:=sas !J==1 -.ry-jrirsr '	tn
Потери теплоты в окружающую среду Q5 (в Дж) для ори-
ентировочного подсчета можно принять в размере 10—15 % от
общего расхода тепла, т. е.
Q5 = 0,1 (Qi + Qa + Qs + Qi) 	(97)
б)	Расчет площади поверхности теплообмена.
Ее определяют из основного уравнения теплопередачи
Q = KFA/cpT,	(98)
где Q — количество передаваемой теплоты, Дж; К — коэффициент тепло-
передачи, Вт/(м2-К); Л^ср — средний температурный напор, °C; F — поверх-
ность теплообмена, м2; т—продолжительность теплообмена, ч.
Площадь поверхности теплообмена рассчитывают во всех
необходимых случаях, кроме аппаратов с рубашками, для ко-
торых она, как правило, уже создана и известна из каталога.
Энергетический расчет. Энергетический расчет сво-
дится к определению количества энергии, необходимой для
проведения процессов. Ниже приведены некоторые наиболее
распространенные формулы для такого расчета.
а)	Расход водяного пара на нагревание
D = 2Q/r,	(99)
где SQ—общий расход теплоты, Дж; г—удельная теплота парообразова-
ния (конденсация) греющего пара, кДж/кг.
б)	Расход охлаждающих агентов:
воды
GB = 2Q/cB(/K-/H);	(100)
рассола
Gpac = S Q/CpacA^pac»	(101)
где SQ — суммарное количество теплоты, отнимаемой при охлаждении, Дж;
tK и /и — конечная и начальная температуры охлаждающей воды, °C;
А/рас— разность начальной и конечной температуры рассола, °C (обычно
Л^рас=54-10°С); св — теплоемкость воды, Дж/(кг-К) [св=1 Дж/(кг-К)];
Срас — теплоемкость рассола, Дж/(кг-К) [сРас=0,8 Дж/(кг-К)].
в)Расход электроэнергии W (в кВт-ч) на на-
гревание
r = 2Q/(860ri),	(102)
где SQ — общий расход теплоты, Дж; ц — электротехнический КПД нагре-
вательных элементов, обычно принимаемый 0,8—0,95.
г) Расход электроэнергии (в кВт-ч) наработу
электродвигателей:
в час
E4 = N-
на одну операцию
Ea = Nx-
в сутки
£сут = Nta,
где /V — потребляемая мощность двигателя, кВт; т — продолжительность
работы двигателя, ч; а — число операций в сутки.
346
Контрольно-измерительные приборы, сред-
ства автоматизации и механизации процесса.
При разработке аппаратурно-технологической схемы процесса
предусматривают установку контрольно-измерительных прибо-
ров, позволяющих контролировать, регистрировать и регули-
ровать технологические параметры.
Для правильного выбора типа приборов, пределов их изме-
рения, материала необходимо знать подробную характеристику
измеряемых сред и физико-химические константы их.
Так, при выборе прибора измерения расхода жидкости
или газа нужно знать максимальный и минимальный расходы
их в единицу времени, температуру, давление, плотность, со-
став, вязкость; при измерении давления — давление и темпе-
ратуру; при измерении температуры — температуру и давление;
при измерении уровня — величину уровня, давление, темпера-
туру, плотность среды.
Для выбора типа регулирующего клапана, пред-
назначенного для регулирования расхода, температуры, уровня
или давления, надо знать давление до клапана и после кла-
пана, температуру, плотность, показатель адиабаты для пара
или газа.
При сигнализации параметров необходимо знать
нижний и верхний пределы сигнализируемого параметра. Для
обеспечения безопасных условий эксплуатации предусматри-
вают блокировки по различным параметрам.
Например, для отключения компрессора водорода, работа-
ющего при давлении 15, 19 МПа, предусматривают автомати-
ческое отключение компрессора при повышении давления на-
гнетания выше 15, 19 МПа, повышении температуры подшип-
ников выше 68 °C, падении давления масла до 0,05 МПа.
Для механизации работ и перемещения тяжестей ис-
пользуют электрокары, автопогрузчики, монорельсы, кран-
балки, трубопроводный транспорт, пневмотранспорт, шнеки,
нории, автоконтейнеры, грузовые лифты, подъемники.
Для сокращения операций по перевалке гру-
зов предусматривают использование контейнеров, поддонов,
применяют прогрессивные способы укладки на них таких гру-
зов, как мешки, кули, бочки, ящики, фляги и др.
Транспортировку едких, легковоспламеняющихся,
горючих жидкостей осуществляют по трубопроводам. На
внутризаводских линиях для перевозки грузов используют авто-
и электропогрузчики. Для перевозки сырья в таре
(ящики, бочки) применяют поддоны размерами 1200X800 мм.
На складах в цехах с большим грузооборотом используют
стеллажное хранение бочек.
Отходы производства, сточные воды, выбросы в атмосферу
и основные методы их обезвреживания. На основании мате-
риального баланса производства определяют количество и со-
347
став отходов, выбросов в атмосферу, сточных вод. Во всех
случаях организовывают замкнутый цикл водооборота, когда
полностью ликвидируется сброс сточных вод в поверхностные
водоемы, свежая вода используется только для пополнения
безвозвратных потерь; очищенные сточные воды и отходы, по-
лучаемые при очистке сточных вод, вновь используются в тех-
нологических процессах. Локальные установки по очистке сточ-
ных вод и выбросов в атмосферу должны входить в техноло-
гическую схему производства.
В зависимости от условий образования сточные воды раз-
деляются на группы: бытовые или хозяйственно-фекальные
(БСВ); производственные (ПСВ), в том числе условно-чистые
(ПСВу) и грязные (ПСВг); атмосферные (АСВ).
Бытовые сточные воды обычно очищают биохимиче-
скими методами. Эти методы часто используются и для сов-
местной очистки бытовых и производственных сточных вод.
Атмосферные сточные воды очищают вместе с быто-
выми или, если они загрязнены вредными веществами, обез-
вреживают так же, как и промышленные.
Производственные сточные воды очищают различ-
ными, часто сложными, методами, поэтому для выбора пра-
вильного метода очистки ПСВ их обычно классифицируют на
следующие группы:
ПСВг, содержащие только органические вещества;
ПСВг, содержащие только неорганические вещества;
ПСВг, содержащие как органические, так и неорганические
вещества.
Слабоминерализованные сточные воды подвергают
фильтрации, адсорбционной очистке для извлечения из них ор-
ганических примесей, ионообменной очистке для дополнитель-
ного умягчения, после чего они поступают на пополнение си-
стем оборотного водоснабжения.
Сильноминерализованные стоки после механической
и химической очистки термически опресняют. Получаемый при
этом конденсат вновь подают в производство, а концентриро-
ванные рассолы поступают на кристаллизацию, фильтрацию.
Выделенные соли используют в народном хозяйстве. Таким об-
разом, чаще всего выделяют сульфат натрия, хлористый калий,
сульфат калия.
Уксуснокислые стоки, содержащие до 10 % уксусной
кислоты в водных растворах, подвергают экстракции синтетиче-
скими жирными спиртами фракции С7—С9 с последующей рек-
тификацией уксусной кислоты. Концентрированная кислота ис-
пользуется как сырье для получения сложных эфиров (ацета-
тов).
Стоки, содержащие соли меди, обрабатывают ще-
лочными агентами. Выделенную окись меди направляют на
регенерацию меди или обрабатывают раствором серной кислоты
348
и в виде сернокислой соли меди снова используют в производ-
стве.
Фенольные сточные воды окисляют с последующей
нейтрализацией стоков известковым молоком.
Сточные воды сложного органического со-
става, для которых пока не разработан метод очистки, чаще
всего обезвреживают огневым способом (сжиганием в промыш-
ленных печах камерного или циклонного типа).
Промышленные газообразные выбросы, содер-
жащие вредные вещества, очищают с целью сохранения чи-
стоты воздушного бассейна. Промышленные газообразные
отходы могут содержать вредные компоненты в виде взвешен-
ных частиц пыли и тумана (ПГОт), парообразных и газообраз-
ных веществ (ПГОг).
В зависимости от физико-химических свойств токсичных
примесей, состава активности реагентов, применяемых для очи-
стки, используются различные методы очистки выбросов, пе-
речень которых приведен в табл. 13.
Таблица 13
Группа отходов	Характеристика загрязнений	Методы и аппараты обезвреживания
ПГОт ПГО т. н.	Абразивная пыль, мине-	Механические пылеулови- (неорганического	ральные соли, известковая	тели, мокрые пылеуловители, происхождения)	пыль, мел	электрофильтры ПГО т. о.	Пыль древесная, табачная	Механические пылеуловите- (органического	и др.	ли, абсорбционная очистка, происхождения)	сжигание в печах ПГОг ПГОн	Фтористый,	хлористый, Абсорбционная • очистка, бромистый водород, серии- электрофильтры, абсорбци- стый ангидрид, окислы онная ч очистка щелочными азота, фосфорный ангидрид агентами и др. ПГО г. о.	Органические кислоты, аль- Абсорбционная очистка с по- дегиды, кетоны, углеводо- следующим сжиганием па- роды, спирты, бензол, то- ров, каталитическое дожи- луол, выбросы от вакуум- гание, сжигание в факеле насосов ПГО г. о. н. Амины, пиридин, меркап- Адсорбционная очистка, ка- таны и т. п.	талитическое сжигание с по- следующей адсорбционной очисткой, сжигание в печах с последующей адсорбцион- ной очисткой		
Применение какого-либо одного из методов очистки не обес-
печивает очистку газовых выбросов до санитарных требований.
Только • комбинация различных методов позволит решить эту
задачу.
349
В производстве СДВ самым эффективным методом очистки
газов от токсичных продуктов органического происхождения
является каталитическое дожигание или окисление.
Основные принципы внутрицеховой компоновки оборудова-
ния и коммуникаций. Производственные цехи проектируют в со-
ответствии со СНиП П-90—81 «Производственные здания
промышленных предприятий». В зависимости от пожаро- и
взрывоопасных свойств перерабатываемого сырья все произ-
водства подразделяются по взрывной, взрывопожарной и по-
жарной опасности на 6 категорий.
Характеристика производства
Взрыво- и пожароопасные
То же
Пожароопасные
Взрывоопасные
Категория
производства
А
Б
В, Г, Д
Е
При проектировании можно объединять в одном здании раз-
личные производства и помещения подсобного, складского и
вспомогательного назначений.
В одноэтажных зданиях размеры пролетов и шагов колонн
следует назначать кратными 6 м, в многоэтажных зданиях раз-
меры пролетов — кратными 3 м, шагов колонн — кратными 6 м.
Высоту этажей выбирают в зависимости от габаритных разме-
ров оборудования, но не менее 3 м.
Степень огнестойкости зданий выбирают в зависимости от
категории производства. Для категорий А и Б количество эта-
жей допускается не более 6, степень огнестойкости не менее I, И.
Производства, более опасные по взрыву или пожару, следует
размещать, если это допускается требованиями технологии,
в одноэтажных зданиях у наружных стен, в многоэтажных зда-
ниях— на верхних этажах. Производства различных категорий
нужно размещать в отдельных помещениях.
При планировке цехов следует правильно организовать гру-
зопоток, планировку путей эвакуации, лестниц и эвакуацион-
ных выходов, проходов, размещение складских помещений и
площадок для хранения сырья, материалов.
На основании «Указания по строительному проектированию
предприятий, зданий и сооружений пищевой промышленности»
СН 124—72 здания по производству синтетических душистых
веществ следует проектировать многоэтажными с сетками ко-
лонн 9x6 или 6x6 м (для верхних этажей соответственно 18х
Х6 или 12x6 м) и высотой этажей: первого 6 или 7,2 м, по-
следующих 4,8 или 6 м.
В одноэтажных пристройках к многоэтажным зданиям до-
пускается размещать следующие помещения: автоклавные
отделения, компрессорные водорода, установки получения водо-
рода методом электролиза воды и другие аналогичные произ-
водства с сетками колонн 24x12 или 12x6 м и высотой поме-
350
щений 6,8; 8,4 или 12 м. При проектировании зданий следует
принимать типовые строительные конструкции и изделия.
Вспомогательные помещения, размещаемые в при-
стройках, следует отделять от производственных несгораемыми
стенами (перегородками) с пределами огнестойкости не ме-
нее 0,75 ч.
Эвакуационные выходы не допускается предусмат-
ривать через помещения с производствами категорий А, Б, Е,
а также через помещения зданий IV и V степеней огнестой-
кости.
Количество эвакуационных выходов из здания и помещений
следует проектировать, как правило, не менее двух. Расстояние
до эвакуационного выхода из любой точки здания должно
быть не более 25 м.
Компоновка оборудования. При размещении обо-
рудования в цехах следует обеспечивать последовательное на-
правление движения перерабатываемого сырья и материалов.
Поток производственного процесса может быть горизонталь-
ным, вертикальным и смешанным.
При горизонтальном потоке оборудование устанав-
ливают на одном этаже, а последовательное перемещение об-
рабатываемого сырья из одного аппарата в другой осущест-
вляют с помощью различных транспортных средств. Достоин-
ством этого потока является простота строительных конструкций
здания — отсутствие междуэтажных перекрытий. К 'недостат-
кам относятся необходимость увеличения площади цеха в плане
и наличие большого количества транспортных элементов для
перемещения перерабатываемых материалов.
Вертикальный поток производственного процесса пре-
дусматривает такое размещение оборудования, при котором об-
рабатываемый материал, будучи поднят наверх, перемещается
из одного аппарата в другой самотеком. Вертикальный поток
рационально применять при переработке агрессивных матери-
алов.
Чаще всего используется смешанный поток производ-
ства. Оборудование размещается в многоэтажном здании (2—
3 этажа), и передача сырья и полупродуктов осуществляется
самотеком и с помощью транспортных средств.
При любом типе потока оборудование нужно расположить
так, чтобы при движении сырья и материалов не образовыва-
лись встречные потоки. При этом аппараты, в которых идут
последовательные операции, надо располагать ближе один
к другому (рядом или один под другим) для сокращения длины
трубопроводов. Между аппаратами следует оставлять проходы,
обеспечивающие свободный доступ обслуживающего персонала
к местам наблюдения и управления, безопасное их обслужива-
ние и ремонт. Оборудование размещают вдоль периметра зда-
ния. Его следует обслуживать со стороны центрального про-
351
хода либо устанавливать вдоль оси здания и обслуживать со
стороны проходов у стен.
Не рекомендуется чрезмерно дробить корпуса на отделе-
ния, так как это удорожает стоимость строительства, эксплуа-
тации и увеличивает численность обслуживающего персонала;
расходы;
В обособленное помещение выносят аппараты, связанные:
с выделением пыли, газов, паров;
ухудшающие санитарное состояние цехов, подготовительные
отделения;
с переработкой опасных в пожарном или вредных в сани-
тарном отношении продуктов, например автоклавные отделе-
ния.
Оборудование можно располагать следующим образом:
последовательно, по основному направлению технологиче-
ского процесса (прямоточность);
сгруппировав аппараты по родственному признаку, что об-
легчает их обслуживание;
комбинированно (т. е. применяя способы первый и второй
одновременно).
При этом рекомендуется соблюдать определенные расстоя-
ния между аппаратами: основные проходы в местах постоян-
ного пребывания людей, а также по фронту обслуживания —
шириной не менее 2 м; проходы между аппаратами, а также
между аппаратами и стенами помещений, при необходимости
кругового обслуживания—1 м; проходы для осмотра и перио-
дической проверки и регулировки приборов — не менее 0,8 м;
проходы у оконных проемов — не менее 1 м. В качестве спо-
соба, облегчающего компоновку, можно рекомендовать следу-
ющий. Из бумаги вырезают габаритные размеры аппаратов
(кружки, прямоугольники и т. д.) и раскладывают на мил-
лиметровой бумаге в контуре, обозначающем габаритные раз-
меры корпуса. Полученное решение набрасывают на бумагу
в виде черновика. Таким же образом, исходя из другой идеи
компоновки, пробуют получить другой вариант расположения
оборудования и снова зарисовывают. Из различных вариантов
выбирают наилучший и переносят на лист. После того как раз-
мещено оборудование и определены основные площади для
него, определяют связь отделений в единый производственный
корпус.
От удачного решения компоновки в значительной мере за-
висит экономичность решения всего проекта, поэтому для вы-
бора окончательного решения сопоставляют обычно несколько
вариантов компоновки. Первоначально устанавливают функ-
циональные связи отделений цеха, т. е. связи, объединяющие
отделения едиными нормами последовательной обработки
сырья, материалов, полуфабрикатов, тары и готовой продук-
ции.
352
После определения принципиальной безразмерной схемы
компоновки производственного цеха составляют размерную
компоновку. Иногда при этом приходится отступать от схемы
безразмерной компоновки, теряя дополнительно ту или иную
из менее ответственных функциональных связей.
После определения габаритных размеров цеха, функцио-
нальных связей отделений приступают к графической части.
На листе ватмана вычерчивают планы и разрезы зданий
в одном из масштабов: 1 :50, 1 : 100 или 1 :200 с изображением
всего оборудования, включая и вспомогательное. Если здание
Многоэтажное, то планы каждого этажа вычерчивают в от-
дельности. Выбор масштаба зависит от объема здания.
Любой аппарат изображается в виде его наружного кон-
тура с ориентацией относительно осей здания и привязкой
к осям колонн, стенам здания или к другим уже нанесенным
на план аппаратам. Нанося на план аппараты типа реакцион-
ных, достаточно показать его наружный (максимальный) кон-
тур, люк и привод.
В разрезах по возможности следует показать все аппа-
раты, устанавливаемые в данном .корпусе. Причем аппараты
изображают также в виде наружных контуров, кроме того, по-
казывают способ установки (на фундаменте, на консолях, на
площадке, кронштейнах и т. д.) и высоту расположения обо-
рудования. При наличии высокого оборудования следует, кон-
центрировать его в одном месте или в один ряд, чтобы не уве-
личивать высоту здания по всей его длине.
Производственные процессы с вредными выделениями га-
зов, паров, пыли, а также с применением легколетучих и взры-
воопасных веществ или процессы под давлением располагают
в изолированных помещениях, которые сообщаются с основным
зданием с помощью утепленных переходов, тамбуров. Кроме
производственных отделений следует размещать вспомогатель-
ные (насосные, складские, мастерские и т. п.) и бытовые поме-
щения (гардеробные, душевые и т. д.).
Вспомогательные, складские и подсобные помещения, цехо-
вые лаборатории. Вспомогательные и бытовые помещения про-
мышленных предприятий проектируют в соответствии со
СНиП П-92—76.
Вспомогательные помещения различного назначения блоки-
руют с производственными и рассчитывают кроме основных
штатов еще и на работающих во время освоения производ-
ства, и на практикантов. К вспомогательным помещениям
относятся гардеробные, душевые, туалетные, курительные.
Вспомогательные и бытовые помещения проектируют в за-
висимости от групп производственных процессов и санитарной
характеристики их.
Вспомогательные помещения, как правило, следует разме-
щать в пристройках к производственным зданиям. Высоту эта-
353
жей вспомогательных помещений принимают равной не менее
3,3 м. Степень огнестойкости здания должна соответствовать
II степени. Количество эвакуационных выходов из вспомога-
тельных помещений должно быть не менее двух.
Во вспомогательных помещениях предусматривают цент-
ральные системы отопления, в качестве теплоносителя обычно
применяют перегретую воду или пар.
Приточную и вытяжную вентиляцию вспомогательных по-
мещений устраивают, как правило, с механическим побужде-
нием. Состав специальных бытовых помещений и устройств
намечают в зависимости от санитарной характеристики произ-
водственных процессов. Например, процессы, связанные с произ-
водством, выделением или применением вредных или сильно
пахнущих веществ, относятся к группе Ш-б производственных
процессов, поэтому для этих производств предусматривают и
специальные бытовые помещения — комнату обезвреживания
рабочей одежды, искусственную вентиляцию шкафов для ра-
бочей одежды.
Все производства делятся на четыре группы производствен-
ных процессов в зависимости от санитарной характеристики.
Группа	Производственные процессы
I	Осуществляемые в помещениях, в которых отсутствуют избытки тепла и выделения пыли, влаги
II (а, б, в, г, д)	Осуществляемые при значительном выделе- нии влаги, пыли, особо загрязненных ве- ществ
III (а, б, в, г)	С явно выраженными вредными факторами
IV	Требующие особого режима для обеспечения качества продукции (при переработке пи- щевых продуктов, производство стериль- ных материалов)
Группы производственных процессов и необходимые сани-
тарно-бытовые помещения и устройства принимают в соответ-
ствии с перечнем профессий работающих с указанием групп
производственных процессов, к которым они относятся.
Стены и перегородки вспомогательных, бытовых помещений
должны быть облицованы материалами, допускающими их лег-
кую очистку и мытье горячей водой с применением моющих
средств.
Вспомогательные помещения, располагаемые в при-
стройках, следует отделять от производственных помещений не-
сгораемыми стенами с пределом огнестойкости 0,75 ч.
Гардеробные для хранения домашней и рабочей
одежды, уборные, умывальные и душевые должны быть отдель-
ными для мужчин и женщин. Для хранения домашней и ра-
бочей одежды принимаются шкафы закрытые одинарные глу-
биной 50, шириной 33 и высотой 165 см или же закрытые двой-
ные шкафы глубиной 50, шириной 40 и высотой 165 см.
354
Душевые следует размещать смежно с гардеробными.
Размер открытых душевых кабин должен быть 0,9X0,9 м
с перегородками из влагостойких материалов высотой 1,6 м не
доходящими на 0,2 м до пола. Количество душевых сеток оп-
ределяется по расчетному количеству человек на 1 душевую
сетку, работающих в наиболее многочисленной смене, в зави-
симости от групп производственных процессов. Для процессов
Ш-б санитарной группы расчетное количество человек на 1 ду-
шевую сетку равно 3. Расчетная продолжительность работы
душевых составляет 45 мин для каждой смены.
Умывальные размещают с гардеробными рабочей оде-
жды. Расчетное количество человек на 1 кран равно 15.
Расстояние от рабочих мест, размещаемых в зданиях, до
уборных должно быть не более 75 м. Размер в плане ка-
бины принимается равным 1,2X0,9 м. Количество уборных на-
значается в зависимости от количества человек в наиболее
многочисленную смену из расчета 15 женщин и 30 мужчин на
1 унитаз.
Помещения для обезвреживания рабочей одежды
должно быть обособленным, его состав и площадь определя-
ются в зависимости от способа обезвреживания.
В промышленном цехе при числе работающих в наиболее
многочисленной смене менее 30 человек предусматривается
комната приема пищи.
Для обслуживания работающих в цехах предусматрива-
ются красные уголки, смежные с комнатами приема пищи
или вблизи них.
Цеховые лаборатории размещают во вспомогатель-
ной части здания и отделяют от производств категорий А и Б
вставкой шириной 6 м, в которой должны быть размещены про-
изводства, относящиеся к категории В или Д.
В производственной части здания смежно со взрывоопас-
ными производствами категорий А, Б, Е допускается размещать
помещения экспресс-лаборатории общей площадью не
более 36 м2 и с численностью персонала не более 5 человек
в смену. Сообщение лаборатории с взрывоопасными производ-
ственными помещениями должно выполняться через тамбуры-
шлюзы с гарантированным избыточным давлением воздуха.
Для хранения проб легковоспламеняющихся и горю-
чих жидкостей, газов в лаборатории оборудуют специальное
помещение. Горючие и легковоспламеняющиеся жидкости хра-
нят в толстостенной стеклянной посуде, помещенной в спе-
циальные металлические ящики с крышками. Ящик должен
располагаться на расстоянии не менее 1 м от проходов и вдали
от нагревательных приборов.
Складские помещения — помещения для хранения
легковоспламеняющихся горючих жидкостей, как правило, про-
ектируют отдельно стоящими. При проектировании таких скла-
355
дов принимают минимальные расстояния между зданиями и
сооружениями и прогрессивные объемно-планировочные и кон-
структивные решения, обеспечивающие снижение стоимости
строительства.
Резервуары, а также здания и сооружения для хране-
ния ЛВЖ и ГЖ в таре могут быть подземными или назем-
ными.
Огнестойкость зданий и сооружений складов должна быть
не ниже II степени.
В производственных помещениях I и II степеней огнестой-
кости допускается размещать ЛВЖ, ГЖ и другие материалы
не более суточной потребности. В специальном помещении, от-
деленном от соседнего помещения несгораемыми стенами и
с выходом непосредственно наружу, можно хранить ЛВЖ
в таре объемом не более 20 м3, ГЖ—100 м3; без выделения
специального помещения в зданиях с производствами катего-
рий Г и Д —в таре ЛВЖ объемом не более 0,1 м3, ГЖ не бо-
лее 0,5 м3. Наземные расходные резервуары, устанавливаемые
в производственных зданиях, соединяют трубопроводами с под-
земным аварийным резервуаром.
Расходные резервуары (мерники, баки и т. д.) для
горючих жидкостей, устанавливаемые на перекрытии, могут
не соединяться с аварийными резервуарами, но должны быть
соединены с основным резервуаром, установленным на нуле-
вой отметке, и опорожняться по возможности самотеком. Не
допускается выпуск паров ЛВЖ и ГЖ из резервуаров в поме-
щения, в которых они установлены.
Требования техники безопасности к проектируемым произ-
водствам. При разработке проектов производства по синтезу
душистых веществ руководствуются специальными правилами
и нормами техники безопасности и промышленной санитарии,
соответствующими разделами СНиП, правилами устройства
электроустановок и другими нормативными документами, со-
блюдение которых обеспечивает безопасные условия эксплуа-
тации производства. Производства СДВ относятся к взрыво-
опасным и взрыво- и пожароопасным производствам, поэтому
особые требования предъявляются к зданиям и сооружениям.
Здания и помещения взрывоопасных производств проекти-
руют с применением легкосбрасываемых взрывной волной на-
ружных ограждающих конструкций, минимальная площадь ко-
торых устанавливается требованиями СНиП.
Лестницы и эвакуационные выходы из производственных
зданий и помещений должны соответствовать требованиям
СНиП. Количество эвакуационных выходов из производствен-
ных зданий и помещений должно быть не менее двух.
Цехи, в которых расположены взрывоопасные и взрыво- и
пожароопасные производства, должны иметь пожарную сигна-
лизацию и необходимые средства пожаротушения согласно дей-
356
ствующим нормам. Объем производственных помещений на од-
ного работающего должен составлять не менее 15 м3, а пло-
щадь помещения — не менее 4,5 м2.
В помещениях производств категории А применяют воз-
душное отопление, совмещенное с приточной вентиляцией. Для
остальных взрывоопасных категорий выбор систем отопления
должен осуществляться с учетом «Указаний по проектированию
отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха». Во всех
производственных помещениях независимо от их назначения
предусматривают непрерывнодействующую приточно-вытяжную
механическую, естественную или смешанную вентиляцию. В по-
мещениях, где возможно выделение пыли из технологических
аппаратов, устанавливают местные отсосы или аспирационные
установки.
Технологические аппараты, где возможны вредные выделе-
ния, надежно герметизируют. Для помещений производств, от-
несенных к категориям А, Б, Е, в которых возможно выделение
большого количества взрывоопасных или ядовитых паров и га-
зов, предусматривают устройство аварийной вытяжной венти-
ляции. Эти помещения обеспечивают газоанализаторами, уст-
ройством звуковой и световой сигнализации, оповещающей
о наличии в помещении опасных концентраций взрывоопасных
веществ.
Все агрегаты приточной вентиляции располагают в отдель-
ных вентиляционных камерах. Вытяжные вентиляционные аг-
регаты размещают снаружи и на покрытиях зданий.
Выходы из приточных вентиляционных камер, обслуживаю-
щих категории производств А, Б, Е, предусматривают непо-
средственно наружу, в лестничные клетки или коридор, веду-
щий в лестничную клетку.
В производственных и вспомогательных помещениях устра-
ивают внутренний водопровод и канализацию для подачи воды
на производственные и хозбытовые нужды и для отвода сточ-
ных вод. Запрещается объединять различные потоки сточных
вод, при смешении которых могут образовываться и выделяться
взрывоопасные смеси или выпадающие осадки.
Производственные сточные воды перед сбросом их в маги-
стральную сеть канализации загрязненных производственных
сточных вод подвергают первичной очистке на локальных уста-
новках путем извлечения, регенерации и утилизации ценных
продуктов, нейтрализации кислот и щелочей, извлечения по-
жаре- и взрывоопасных веществ до пределов, допустимых для
сброса этих стоков на биологические очистные сооружения.
Технологические процессы осуществляют согласно утверж-
денному технологическому регламенту.
Механизация и автоматизация производственных процессов
должна обеспечивать безопасность их проведения и возмож-
ность контроля и регулирования технологического процесса.
357

Технологические выбросы перед выпуском их в атмосферу
очищают от токсических продуктов или возвращают в систему.
Выброс от «воздушек» выводят наружу на высоту не менее
3 м от конька крыши. Технологические аппараты и коммуника-
ции, предназначенные для работ со взрывоопасными и вред-
ными продуктами, должны быть герметичными. Для перекачки
сжиженных газов или ЛВЖ применяют герметичные насосы и
насосы с торцовыми уплотнениями. Расположение оборудова-
ния должно обеспечивать безопасность и удобство его обслу-
живания и ремонта; емкостная технологическая аппаратура
с ЛВЖ, горючими и токсическими жидкостями и сжиженными
газами должна иметь устройство для освобождения ее перед
ремонтом и в случае пожара и аварии.
Запрещается располагать оборудование с пожаро- и взрыво-
опасными веществами над и под вспомогательными помеще-
ниями.
Электрические приборы и средства автоматики, устанавли-
ваемые во взрывоопасных помещениях, должны удовлетворять
требованиям правил устройства электроустановок (ПУЭ).
Для пневматических приборов и' средств автоматизации пре-
дусматривают специальные установки и отдельные сети сжа-
того воздуха и инертного газа. Воздух должен быть осушен.
Сети сжатого воздуха для приборов и средств автоматизации
должны иметь буферные емкости, обеспечивающие запас сжа-
того воздуха для их работы в течение не менее 1 ч. Все цехи
оборудуют системой двусторонней производственной громко-
говорящей связи (ПГС) или телефонной связью.
Телефонные аппараты или извещатели, устанавливаемые во
взрывоопасных помещениях, допускаются только во взрывобез-
опасном исполнении. Предприятия, имеющие взрывоопасные и
взрыво-и пожароопасные производства, обеспечивают инертным
газом (азотом). Азот должен использоваться для передавлива-
ния пожаро- и взрывоопасных сред, создания инертных «поду-
шек», стравливания вакуума.
Электроустановки должны соответствовать требованиям
«Правил устройства электроустановок», «Правил технической
эксплуатации электроустановок и потребителей» и других нор-
мативных документов.
Электрооборудование и электроаппаратура, устанавливае-
мые в помещениях взрывоопасных производств, по своему ис-
полнению должны соответствовать категории и группе взрыво-
опасных смесей по классификации, приведенной в «Правилах
изготовления взрывозащищенного и рудничного электрообору-
дования» (ПИВРЭ).
Вспомогательные помещения должны соответствовать тре-
бованиям СНиП. Как правило, их размещают в отдельно стоя-
щих зданиях. В производственных зданиях смежно с взрыво-
опасными производствами категорий А, Б, Е допускается раз-
358
мещать следующие вспомогательные и подсобно-производствен-
ные помещения: уборные, курительные, комнаты дежурного
персонала, кладовые. Эти помещения со взрывоопасными про-
изводствами соединяют через тамбуры-шлюзы с гарантирован-
ным избыточным давлением воздуха.
Допускается размещать вспомогательные и подсобно-про-
изводственные помещения в отдельных пристройках, примыка-
ющих к взрывоопасным со стороны связанных с ними помеще-
ний производств категорий В, Г и Д, ширина которых должна
быть не менее 6 м.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Войткевич С. А. Химия и технология душистых веществ СССР —
Масло-жировая промышленность, 1967, № 10, с. 36—40.
Зеленецкая А. А., Иванова Н. И., Зотова С. И. Руководство
по методам исследования и технологическому контролю парфюмерного про-
изводства.—М.: ВНИИСНДВ, 1981.—236 с.
Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической техно-
логии. — 9-е изд., перераб. и доп. — М.: Химия, 1973. — 752 с.
Касьянов Г. И., П е х о в А. В., Т ар а н А. А. Натуральные пищевые
ароматизаторы — СОг-экстракты.— М.: Пищевая промышленность, 1978 —
176 с.
Павлов К. Ф., Ром анков П. Г., Носков А. А. Примеры и за-
дачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии — 8-е изд
перераб. и доп. — Л.: Химия, 1976. — 555 с.
Педенко М. Е. Технология возделывания эфирномасличных культур,—
М.: Высшая школа, 1974. — 239 с.
ПлановскийА. Н., Николаев П. И. Процессы и аппараты хими-
ческой и нефтехимической технологии,—2-е изд., перераб. и доп,—М,-Химия
1972. — 494 с.
Полуденный Л. В., Сотник В. Ф., Хлапцев Е. Е. Эфирномас-
личные и лекарственные растения —М.: Колос, 1979,— 283 с.
Новый способ получения абсолютных эфирных масел/ [В. А. Шляпни-
ков, Е. С. Кочетков, А. Н. Усатенко, Н. П. Маковкина]. — Масло-жировая
промышленность, 1981, № 5, с. 21—24.
Сидоров И. И., Ар т е м ь е в В. И. Выделение цитраля из гидросуль-
фонового соединения.— Масло-жировая промышленность, 1965, № 5, с.
Справочник технолога эфирномасличного производства/[А. П. Чипига,
Д. Т. Зюков, В. П. Найденова и др.].— М.: Легкая и пищевая промышлен-
ность, 1981.— 184 с.
Шляпников В. А., Шляпникова А. П., Кочубей Ю. В. и др.
Экстракционная переработка шалфея мускатного.— Масло-жировая промыш-
ленность, 1980, № 10, с. 24—27.
Якобашвили Н. 3., Топадзе Г. Л. Эфирномасличная промышлен-
ность Грузинской ССР. — Тбилиси: Сабчота Сакартвело, 1968 —214 с.
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Абсорбция 286
Абсорберы 286
Агрегат витаминной муки 227
Адсорбция 76, 113, 129, 169, 174, 184,
187, 214, 290
Адсорбер 169, 187, 207, 214
Адсорбционная колонна 78, 184
Азеотроп 91, 106, 198
Азеотропная дистилляция 186, 198,
301
Аир 13, 14, 17, 18, 21, 25, 26, 69, 120,
170, 223, 225
Айрол 171
Акация II, 48, ПО, 111, 113
Акорон 69
Активность ферментов (систем фер-
ментов) 177, 178
Активный уголь БАУ 76, 77, 88, 184,
214
------СКТ—6А 76, 169, 184
Алкилирование 259
Аллоцимен 236, 266
Альдегиды 51, 79, 80
Амбреин 170
Амбриаль 211, 230
Амброксид 211, 230
Анетол 29, 100, 144, 145, 146, 256
Анионит АБ-17 185, 189
Анис 4, 13, 17, 25, 26, 28, 144, 225
Анфлераж 4, 87, 213
Апельсин 13, 88
Арматура 331, 336
Ацетилен 8
Ацетиланезол 255
Ацетофенон 254
Бадьян 11, 100, 103, 122, 225
Базалон 159
Базилик эвгенольный 10, 13, 16, 20,
22, 31, 37, 103, 121, 126, 129, 132,
146, 155, 229, 230
Баланс 336, 337
Бальзам 12
Барабанные фильтры 282
Барботеры 286, 294
Бензальдегид 238
Бензилацетат 86
Бензилбензоат 86
Бензиловый спирт 240, 249
Бензилсалицилат 248
Бергамот 88
Биосинтез 57, 58, 62, 63, 177, 214
Борнеол 73, 75, 162, 163, 164
Борнилацетат 75
Вакуум-гидродистилляция 150
Вакуум-дистилляция 85, 86, 87, 171,
200, 201
Вакуум-перегонный аппарат 132, 140,
169, 185, 189, 190, 199, 201, 207,
216, 221
Вакуум-ректификация 141, 150, 154,
299
Вакуум-сушка 82, 89, 90, 105, 132,
140, 144, 165, 200
Вакуум-фильтры 282
Валентен 159
Ванилин 7, 9, 73
Ваточник 20, 48, 115, 223
Вентиляционные камеры 330, 356,
357
Вератон 235
Верникол 236
Ветиверия 13, 14, 19, 20, 21, 223
Винилкарбинолы 8
Витамины 40, 51, 116, 226
Воски, воскообразующие вещества
14, 16, 51, 67, 83, 85, 114, 199, 200,
201, 216, 217, 226, 230
Вымораживание восков (см. Кристал-
лизация)
Газ инертный 331, 336
Гвоздичное дерево 11
Гвоздика 13, 225
Гелиотропин 9
Гераниол 11, 23, 32, 62, 73, 141, 142,
162, 166, 203
Геранилацетат 42
Герань 6, 10, 13, 16, 18, 19, 20, 21,
22, 31, 103, 120, 121, 126, 129, 146,
229, 230
Гидратация 268
Гидрогалоидирование 271
Гидродистилляция 77, 118, 141, 172,
173, 174, 179, 180, 181, 187, 230
Гидроксицитронеллаль 269.
360
Гидролиз 249
гликозидов ПО, 177, 214
глюкозидов 174, 177, 180, 204,
205
Гидрохинон 179
Гидрохлориды изопрена 272
Гликозиды 13, 14, 71, ПО, 172
Глюкозиды 177
Глюкозидазы 180
Грииделия 13, 20, 31
Гумбрин 78, 79
Движение частиц 274
ламинарное 275
Дегидратация 268
Дегидрирование 238
Депсиды 217
Десорбция 286
Детерпенизация масла 89
Диаметр эквивалентный 275
Диметилбутадиен 270
Дипентен 266
Дисперсная фаза 274
Дифманометры 301
Диффузия 285
Дымы 274
Динамическая сорбция (сорбция-
экстракция) 68, 87, 88, 118, 214
Дистилляционная вода 82
Диффузия внутренняя 98, 99, 100
Диэлектрическая постоянная 108,
116
Дистилляция мисцеллы 84, 185, 189,
197, 199, 201, 212, 213, 219, 223
Декантация эфирных масел 126
Дубовый мох 13, 21, 24, 72, 85, 115,
192, 193, 216
Ель 74
. Жасмин крупноцветный 13, 14, 15,
20, 21, 48, 67, 80, 87, ПО, 111, 213,
230
Жасминальдегид 253
Железистые пятна 15, 34
Жидкостей
осветление 274
перегонка 295
фильтрование 280
экстракция 89, 129, 179, 292
абсолютных масел 200, 201, 209
Жидкостный экстрактор РЗ-ЭЖА
203
Закон
Генри 104, 106, 289
Дальтона 91, 92, 94, 104
Коновалова первый 103
Менделеева—Клапейрона 92, 94
Ньютон а. 2 75
Рауля 104, 106, 185, 197
Г
Стокса 129, 275, 277
Фика, первый (массопроводно-
сти) 98, 100, 102, 103
Фика, второй 99
Записка расчет-пояснительная 334
Зверобой 17, 225	*
Здания и сооружения 329
Змеевики 296
Идиобласты 14, 17, 31
Изоакорон 69
Изоамилацетат 247
Измельчение сырья 82, 84, 125
Изоментон 32, 147
Изомеризация 256
Изометилионон 142
Изопрен 272
Изоэвгенол 159, 256
Иланг-иланг 118
Инактивация ферментов 178
Индол 7
Интродукция 18, 20
Ионон 9, 142, 258
Ирис 13, 14, 20, 71, 172
Ирон 9, 71, 172
Испарение 295, 297, 305
Испарители роторные 298
Кадинен 75
Каламенол 69
Каламендиол 69
Каламон 69
Камфен 75
Камфора 11, 56, 73, 75, 162, 163, 164
Канализация 330, 334
Карамелизация углеводов 219, 221
Карвон 40, 97, 159, 160
Кислоты 11, 12, 51, 61, 79
Кипение 297
Клеточный сок 107, ПО, 111, 148,
150, 192, 193, 195, 207, 212
Когобации 82, 89, 103, 129, 133, 138,
142, 150, 154, 160, 161, 171
Когобаторы 129, 130, 139, 143, 150
Когобационная
установка 130, 139, 153
производительность 131, 150, 157,
160, 164, 168
Колонны
абсорбционные 287
адсорбционные 291
ректификационные 295
Компоновка оборудования 333, 336,
350
Конденсация дробная 295
Конденсат пара (на сырье) 119, 122,
124, 125, 133, 148, 150, 154, 156,
164, 165, 166, 167, 168
Конкрет 5, 12, 77, 79, 82, 83, 85, 89.
108, 165, 198, 199, 207
361
азалеи 60, 211
дубового мха 216, 217
жасмина 88, 213
лаванды 114
розы 52, 114, 115, 203
фиалки 45, 215
из шасси 88
шалфея мускатного 61, 115, 165,
168, 208
Константа
Генри 104
скорости диффузии 99
Кореопсис 20, 31
Кориандр 4, 7, 13, 17, 18, 19, 25, 26,
103, 105, 129, 134, 225, 226
Коричный альдегид 240, 253
Корм для скота 88, 134, 145, 226
Кормовая мука 155, 159, 160, 162,
165,226,227
Коррозия металлов 313
Корпус 86, 87, 88
Косметические воски 162
Коэффициент
внутренней диффузии 208
массопроводности 98
массоотдачи 99, 102, 114
распределения 107
сопротивления среды 275
формы частиц 280
массопередачн 285
запаса производительности 341
заполнения 340, 341
пофазный 326, 327
расходный 323, 326, 336
качества мятного масла 36
очистки сырья (эффект очистки)
136, 144
заполнения аппарата 78, 79, 133,
173, 185, 198
Кристаллизация 301
восков 85, 199, 200, 201, 212
материальный баланс 304
из расплава 303
схема установки 303
оборудование 314, 339
Критерии
Архимеда 275
Рейнольдса 275
Куминилхлорид 254
Кумарин 7, 9, 61, 275
Кутикула 14, 15, 74, 97
Кутин 16
Лаванда 10, 11, 13, 16, 19, 20, 21, 22,
23, 48, 53, 108, ПО, 129, 161, 195,
201, 226, 229, 230
Лавандин 13, 16, 20, 48
Лавандулилацетат 11, 56, 162
Лавр 10, 13, 17, 21, 24, 31, 43, 120,
161
362
Ладанник 12, 13, 16, 20, 46 сл., 85,
115 222
Ландыш 11, 15, 87, ПО
Лечебный конденсат 165, 231
Лилия 13, 14, 23, 87, 111, 115, 118,
223
Лимон 13, 21, 88
Лимонен 75, 97, 160
Линалилацстат 9, 11, 56, 57, 61, 62,
95, 162, 163, 165, 166, 167
Линалилформиат 246
Линалоол 11, 28, 56, 62, 90, 91, 92,
95, 96, 97, 140, 141, 142, 162, 165,
166, 167, 250
Мандарин 13, 88
Маслнчность сырья 18
Масло
абсолютное 5, 12, 77, 79, 80, 81,
85
азалиевое 4, 66, 211
дубового мха 217
жасминовое 68, 213, 215
ирисовое 172, 174
лавандовое из отходов 162,
201, 230
из помад 87
розовое 51, 52, 203
розовое из отходов 230
табачное 201
фиалковое 45, 215
шалфея мускатного 61, 201,
208
из шасси 88
античное 86, 88
благовонное 4, 86, 87
жирное
анисовое 29, 226
касторовое 8
кориандровое 28, 134, 140, 144,
226
косточковое 86
из лаванды 56
миндальное 86
из мяты 229
из укропа 40, 229
из фенхеля 30
цитрусовых плодов 88
шалфея мускатного 61, 229
цветочное 86, 88
эфирное 3, 11
аирное 69, 170, 172
анисовое 29, 82, 127, 133, 144
апельсиновое 13
базилика эвгенольного 103,
132, 155
бергамотное 88
ветиверовое 103
гвоздичное 4, 103
гераниевое 11, 24, 42, 128, 147
жасминовое 75, 80, 213
ирисовое 71, 172
камфорное 4
кориандровое 4,9, 11, 26, 28,
82, 90, 92, 93, 96, 105, 106, 127,
133, 134, 211
лавандовое 11, 56, 125, 161,
162, 163
лавровое 43, 44, 161
лемонграссовое 3
лимонное 13, 89
мандариновое 88
мятное 3, 4, 11, 12, 34, 35, 36,
37, 82, 133, 151
неролиевое 13
пачулиевое 103
петигреновое 13
розовое 3, 4, 11, 12, 51, 52, 75,
79, 80, 103, 105, 114, 165, 174
тминное 133
укропное 40, 159
фенхелевое 30, 133, 145
фиалковое 44
хвойных 5, 75
цитронелловое 4
цитрусовых 4
шалфейное 4, 62, 125, 165, 208,
211
эвкалиптовое 4, 41, 161
флотационное 142
Массообмен 285
Массоотдача 99, 100
Массопередача 90, 100, 102
Массопроводность 98, 99, 100, 102,
103
Мацерация 4, 86
Метилацетат 12
Ментол 3, 9, 34, 36, 151, 154, 155
Ментон 11, 32, 33, 35, 36, 37, 151
Меитофуран 12, 35
Метилантранилат 7, 13
Метилиоиои 9, 142
Метилхавикол 29, 30
Метилэвгенол 12
Методика расчёта
аппаратов непрерывного действия
339
— периодического действия 340
Механизация и автоматизация 328,
330, 335, 347, 357
Мисцелла 84
Мускус амбровый 8, 9
Мускус-кетон 8, 9, 263, 264
Мята 4, 10, 13, 15, 16, 19, 20, 24, 25,
31,33, 120, 129, 151,227,229
Насадки 300
Непета 10, 13, 16, 20, 21, 26, ПО, 190,
195
Нерол 11, 23, 180
Нитрование 262
техника безопасности 263
Нонадиен (2,6)-аль (1) 45
Нормы расхода
времени 332
материалов 328, 337
сырья 328, 332, 334, 335, 337
технологического проектирова-
ния 329, 334
технологического режима 332
топлива 328
Нутч-фильтр 281
Обепин (анисовый альдегид) 145,
146, 234
Оборудование 334, 336, 338
взрывозащшцениое 335
вспомогательное 338, 340
емкостное 341
непрерывное 341
основное 338, 342
периодическое 338
транспортное 338
Огнепреградители 331
Обработка масла сульфатом натрия
безв. 132, 159
Образец сырья средний 23 сл.
Окисление 233
Олефины 77, 78, 79
Организация производства 328
Осветление резиноида 221
Отстаивание 274
конструкции отстойников 275
расчет отстойников 277
центробежное отстаивание 227
Очистка зернового сырья 135
Пампельмус 88
Партия сырья 23
Пачули 13, 14, 16, 20, 21, 24, 120.
129, 223
Пентадеканолнд 9
Перегонка 295
под вакуумом 296
азеотропная 301
непрерывная 298
эфирных масел с водяным паром
91, 92, 93, 94, 95
Перегонные аппараты 117, 118
Петрушка 225
Пинены (а, р), 8, 75, 90, 97, 141
Пннакон 270
Пихта 74, 225
План здания 334
Поверхностная влага (избыточная)
22, 24, 33, 36, 38, 40, 43
Поверхностное натяжение 108
Повторная перегонка эфирного масла
(«ректификация» с паром) 132,
140, 141, 145, 154
Пограничный слой 109, 111
Показатели
363
технико-экономические 328, 333,
.334
экономической эффективности
производства 328
проектирования 333
Полынь 13, 20, 21, 31
Помада 86, 87, 88
Правило фаз Гиббса 90, 91
Приемники-маслоотделители 128
Примеси эфирномасличного сырья
24
Проба сырья 23
Производительность 341
Производства 329
Промышленные часть растения и сы-
рье 10
Процессы
алкилирования 259
восстановления 240
гндрогалонднрования 271
гидролиза 249
дегидрирования 238
изомеризации 256
конденсации 251
нитрования 262
непрерывный 335
окисления 233
переэтерификации 247
пиролиза 265
периодический 335
технологический 338
циклизации 257
этерификации 244
Пиронены 266
Псевдононон 252, 258
Псевдометилионон 252, 258
Разделение
отстаиванием 274
перегонкой 295
ректификацией 299
фильтрацией 280
центрифугированием 277
экстрагированием 292
Разрезы здания
поперечный 334
продольный 334
Распределение веществ 293
коэффициент распределения 293
Растворители 77, 106, 108, 109, 110,
169, 173, 185, 186, 187, 189, 190,
205,208,209,212,216
Растворимость 86, 90, 94, 97, 98, 104,
105, 106, 107
Расчет
материальный 315, 322, 323, 327,
328, 334, 337, 338
. оборудования 338, 339
примеры 342, 343
тепловой 334, 343
энергетический 346
Рафинат 292
Реакция Розенталлера 184
Регенерация растворителей 201, 208
Регламент 336
производственный 332
технологический 330, 332, 335
Резиноид дубового мха 5, 73, 77, 79,
82, 216
Ректификация 78, 79, 20
Рентабельность 328
Роза 10, 11, 12, 13, 14, 15, 19, 20, 21,
23, 48, 103, 111, 113, 115, 118, 129,
174, 192, 193, 203, 226, 229, 230
Розенокснд 12, 51
Розмарин 13, 16, 20
Ромашка аптечная 31, 225
Салициловый альдегид 257
Сальвирон 211
Самосогревание сырья 22, 25, 135,
156, 160, 204, 205, 212
Санитарная характеристика процес-
сов 354
Санталидол 9
Сбор эфирного масла с гектара 18,
19, 24, 29, 30, 40, 47, 56, 57, 62, 63,
147, 155
Сверхцентряфуги 278
Себестоимость продукции 328
Сезон переработки сырья 20, 22; 155
Селекция 18
Сепараторы 278
зерновые 136, 226
Сирень 13, 15, 20, 48, 110, 111, 113
Система
жидкость — жидкость 90
жидкость — газ (пар) 91
твердое тело — газ (пар) 90, 98
твердое тело — жидкость	106,
НО
Скипидар 3
Скорость гонки 102, 103, 118, 121,
131, 133, 138, 144, 145, 148, 152,
153, 157, 160, 161, 164, 168, 171,
173, 182
Склареол 51, 61, 62, 113, 200, 208,
211,229, 230
Слежнваемость эфирномасличного
сырья 111, 118, 147, 148, 153, 171,
197
Сложные эфиры 9, 11, 12, 51, 244
Смолистые вещества, соединения
(смолы) 10, 12, 14, 77, 79, 83, 95,
114, 154, 155, 203
Солевая ректификация 105
Сопротивление
насадки 300
осадка удельное 280
трения 275
Сорбция 78, 81, 87, 88, 213, 221
364
Спецификация' оборудования 327,
332, 334, 336
Спирты 8, 9, 12, 52, 79
Средства пожаротушения 329"
Стеароптены 174
Сточные воды 314, 327, 330, 336, 348
Суспензия 274
Сушка 304
типы сушилок 305
материальный баланс 305
Стеароптены 174
Табак 13, 16, 110, 195, 201
Тагетис 13, 16, 20, 21, 120
Тамбур-шлюзы 329
Тарелки контактные 287, 289
Терпннен 170
Терпинен-1-ол-4 56, 162
Терпинеол 142, 162, 163, 166
Терпинилацетат 245
Тимол 260
Тмин 4, 13, 19, 25, 26, 97, 120, 160
Трнизопропнлбензиловый спирт 254
Тритерпеноиды 16, 51
Тубероза 87
Тысячелистник 31, ПО, 195, 225
Уборка сырья 21
Углеводороды 12, 13, 40, 51, 56, 89,
97, 106, 161, 166, 171
Укроп 13, 17, 21, 26, 31, 39, 159, 225,
229
Ундекалактон 8
Ундециленовая кислота 267, 271
Урожайность 18, 19
Установка
централизованной сорбции-десор-
бции 184
дистилляции мисцеллы 184, 189,
198, 207
Установка жидкостной экстракции
абсолю РЗ-ЭЖА 201, 202
Фазы 274
Фактор разделения 277
Феландрен 41
Фенилацетальдегнд 239
Ферментация эфирномасличного
сырья 52, 72, 77
дубового мха 218, 219
жасмина крупноцветного 214
ириса 72, 172, 173
розы 52, 77, 174, 175 сл., 187, 203
Ферментаторы 173, 180, 181, 214
Ферменты (препараты) 172, 177, 178,
179, 180
Фенхель 4, 11, 13, 17, 25, 26, 30, 120,
145, 225
Фенхон 30
Фиалка душистая 13, 15, 20, 44, 110,
195, 215
Фильтрация 280
конструкции фильтров 281
расчет фильтров 283
Фондоотдача 328
Формула Эйнштейна 198
Фракционирование масел в процессе
извлечения из сырья 98, 121
Хвойные 13, 17, 21
Хмель 225
Ходы выделительные 14, 16
Хранение эфирномасличного сырья
24, 134, 147, 156, 160, 162, 166, 177,
211, 213, 218, 222
Цветочный экстракт 86, 87
Целлюлозы препарат 179
Центрифугирование 277, 282
Центрифуги 278
Цикламенальдегид 9
Циклизация 257
Цинеол 42, 43, 56, 73, 97, 161
Цистус (см. Ладанник)
Цитраль 9, 142
Цитронеллаль 42, 142, 242
Цитронеллол 11, 23, 32, 33, 73, 142,
147, 151, 180, 243
Цитрусовые 13, 17, 88, 118
СО2-экстракты 5, 77, 107, ПО, 111,
172, 223
Чабер колосоносный 21
Чубушник 13, 20, 48, ПО
Шалфей мускатный 13, 16, 19, 20, 21,
22, 23, 48, ПО, 113, 115, 120, 129,
192, 193 сл., 200 сл., 208, 226, 227,
229, 231
Шасси 87, 88
Шрот 134, 135, 144, 227
Эвакуационные выходы 329
Эвгенол 12, 155, 156, 159, 256
Эвкалипт 10, 13, 17, 20, 24, 41 сл.,
97, 120, 121
Экстракт 12, 83
дубового мха 216
лаванды, из отходов 230
ладанника 46, 222, 223
розы, из отходов 230
шалфея мускатного, из отходов
165, 200
Экстракция 292
аппараты 293
материальный баланс 293
розового масла из угля 174, 184,
187
степень извлечения масла 185
эфирномасличного сырья 106
Экстракторы 191, 193, 195, 197, 114,
227
Эленол 236
Эмульсия 274, 275
Энантол 267
Эпидермис 14
Этялацетат 247
Эфирномасличные вместилища 14
365
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение........................................................... 3
РАЗДЕЛ I. ТЕХНОЛОГИЯ НАТУРАЛЬНЫХ ЭФИРНЫХ МАСЕЛ . . Ю
Глава 1. Эфирномасличное сырье......................................Ю
Понятие об эфирномасличном сырье и эфирных маслах..................10
Зерновое эфирномасличное сырье......................................25
Травянистое эфирномасличное сырье...................................31
Цветочное эфирномасличное сырье . :.................................47
Корневое эфирномасличное сырье...........................	.... то
Другие виды сырья..................................................72
Глава 2. Вспомогательное сырье и материалы в производстве эфириых
масел ...	 75
Вода...............................................................75
Активный уголь.....................................................75
Поваренная соль....................................................77
Растворители ..................................................... 77
Тара...............................................................80
Глава 3. Методы переработки	эфирномасличного сырья.................81
Перегонка эфирных масел с	водяным	паром..........................81
Экстракция летучими растворителями...........'.....................83
Экстракция нелетучими растворителями...............................86
Сорбционный метод извлечения эфирных	масел.......................77
Механический метод извлечения эфирных	масел.......................88
Глава 4. Теоретические основы методов переработки эфирномасличного
сырья..............................................................89
Теоретические основы получения эфириых масел перегонкой с водяным
паром.................. . . .......................................89
Теоретические основы экстракции эфирномасличного сырья летучими рас-
творителями ......................................................106
Глава 5. Производство эфирных масел методом перегонки с водяным паром 117
Способы перегонки эфирных масел с водяным паром из сырья . . . .117
Технологические линии..............................................118	.
Технологическая характеристика перегонных аппаратов...............119
Измельчение сырья.................................................125
Конденсация паров и охлаждение дистиллята.........................126
Выделение эфирного масла из дистиллята............................126
Рекуперация эфирных масел из дистилляционных вод..................129
Приведение эфириых масел в товарный вид...........................131
Облагораживание эфирных масел перегонкой с водяным паром ... 132
Упаковка, маркировка и хранение эфирных масел.....................133
Глава 6. Переработка основных видов зернового сырьи методом перегонки
с водяным паром...................................................134
Производство кориандрового эфирного масла..........................134	.
Производство анисового эфирного масла.............................144
Производство фенхелевого эфирного масла...........................145
366
Глава 7. Переработка травянистого и цветочного сырья методом перегонки
с водяным паром...................................................
Производство гераниевого эфирного масла..........................
Производство мятного эфирного масла...............................
Производство эфирного масл'а базилика эвгенольного................
Производство укропного эфирного масла.............................
Производство лаврового эфирного масла.............................
Производство лавандового эфирного масла...........................
Производство шалфейного эфирного масла............................
Глава 8. Переработка корневого эфирномасличного сырья.............
Производство аирного эфирного, масла..............................
Производство ирисового эфирного масла.............................
Глава 9. Переработка розы способом гидродистилляции...............
Ферментация розы..................................................
Переработка ферментированной массы..............................'.
< Приведение эфирного масла в товарный вид...................	. . .
Глава 10. Переработка эфирномасличного сырья методом экстракции
Способы экстрагирования.....................................
Технологическая оценка экстракционного оборудования ....
Выделение абсолютного масла из конкрета.....................
( Производство конкрета и абсолютного масла розы .............
? Производство конкрета и абсолютного масла шалфея мускатного
Производство конкрета и абсолютного масла азалеи..............
Производство абсолютного масла жасмина крупноцветного . . .
Производство конкрета и абсолютного масла фиалки............
Производство резиноида дубового мха................:	. . .
Производство экстракта ладанника...........................
Производство СО2-экстрактов.................................
Глава 11. Использование отходов эфирномасличного производства
(Жирное масло и корм для скота из отходов зернового сырья .
Кормовая мука из отходов травянистого и цветочного сырья . .
Склареол из отходов мускатного шалфея.......................
Новые парфюмерные продукты из отходов перегонки лаванды и розы .
Сырье для косметики из отходов....................................
• ‘ «Лечебный концентрат из конденсата перегонки мускатного шалфея . .
РАЗДЕЛ II. ТЕХНОЛОГИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ ДУШИСТЫХ ВЕЩЕСТВ 232
Глава 12.
Процессы
*! Процессы
Процессы
Процессы переэтерификации и применяемые катализаторы..............
гидролиза................-...............................
конденсации.........................................  .	.
изомеризации ............................................
циклизации . . •  ......................................
алкилирования ...........................................
нитрования ..............................................
пиролиза ................................................
гидратации и дегидратации..........................  :
гидрогалоидирования .....................................
Разделение, очистка полупродуктов и душистых веществ . .
146
146
151
155
159
161
161
165
170
170
172
174
174
181
189
190
190
191
199
.203 ?
213
215
216
222
(223
226
226
227
229
230
230
231
Основные химические процессы
окисления ....................
восстановления ...............
этерификации................
232
233
240
244
247
249
251
256
257
259
262
265
268
271
273
274
285
367
Процессы
Процессы
Процессы
Процессы
Процессы
Процессы
Процессы
Процессы
(Процессы
ГГлава 13.
^Разделение жидких гетерогенных систем
^Процессы массообмена
Глава 14. Химические методы очистки душистых веществ................306
Боратный метод очистки спиртов . ;..................................306
Бисульфитные методы очистки.........................................307
Глава 15. Контроль производства и анализ душистых веществ .... 309
Глава 16. Фасовка, упаковка, хранение и транспортировка душистых ве-
ществ ...	...........................................ЗЮ
Глава 17. Особенности производства синтетических душистых веществ . 312
Специфические особенности производства душистых веществ и характе-
ристика технологических процессов н оборудования	..........312
Графическое изображение технологического процесса	. 314
Материальные расчеты в синтезе душистых веществ . .	.... 322
Спецификация оборудования и описание аппаратурной схемы.............327
Технико-экономические показатели различных схем производства СДВ . 328
Основные правила безопасного ведения технологических процессов . . 329
Понятие о производственном регламенте н составляющих его разделах 332
Глава 18. Основы проектирования производств синтетических душистых
веществ	: ;.......................................   ....	333
Цель и задачи курсового проектирования..............................333
Содержание проекта и методические указания по составлению его раз-
делов ... . ;........................... ......	333
Список рекомендуемой литературы...................................  359
Предметный указатель . ;.....................................  ....	360
Игорь Иванович Сидоров, Надежда Андреевна Турышева,
Лидия Павловна Фалеева, Екатерина Ивановна Ясюкевич
ТЕХНОЛОГИЯ НАТУРАЛЬНЫХ ЭФИРНЫХ МАСЕЛ
И СИНТЕТИЧЕСКИХ ДУШИСТЫХ ВЕЩЕСТВ
Редактор И. Н. Кобчикова
Художник Г. А. Сотсков
Художественный редактор В. А. Чуракова
Технический редактор Г. Г. Хацкевич
Корректор Т. Н. Бобрикова
ИБ № 36
Сдано в набор 06.06.83. Подписано в печать 01.11.83. Т-15513. Формат
бОХЭО'/в. Бумага типографская № 2. Литературная гарнитура. Высо-
кая печать. Объем 23,0 п. л. Усл. п. л. 23,0. Усл. кр.-отт. 23,125, Уч.-изд.
л. 25,37. Тираж 2000 экз. Заказ № 1340- Цена 95 коп.
Издательство «Легкая и пищевая промышленность»,
113035, Москва. М-35, 1-й Кадашевский пер., д. 12.
Ленинградская типография № 4 ордена Трудового Красного Знамени
Ленинградского объединения «Техническая книга» им. Евгении Со-
коловой Союзполиграфпрома при Государственном комитете СССР по-
делай издательств, полиграфии и книжной торговли. 191126. Ленин-
град, Социалистическая ул., 14.